本發(fā)明涉及衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃，特別涉及一種面向星上自主任務(wù)規(guī)劃的打靶測試任務(wù)生成方法。

背景技術(shù)：

1、星上自主任務(wù)規(guī)劃，將傳統(tǒng)地面任務(wù)規(guī)劃的任務(wù)預(yù)處理、任務(wù)優(yōu)化編排、指令序列生成等全部功能由星上自主實現(xiàn)，大幅提升衛(wèi)星的好用易用性。用戶只要給出需要拍攝任務(wù)的經(jīng)緯度、數(shù)據(jù)傳輸窗口、地面接收站位置，星上控制分系統(tǒng)便可以自主生成供各分系統(tǒng)執(zhí)行的指令序列，并發(fā)送給星務(wù)分系統(tǒng)按照指令執(zhí)行時間轉(zhuǎn)發(fā)給相關(guān)分系統(tǒng)下位機執(zhí)行。

2、由于星上自主任務(wù)規(guī)劃技術(shù)考慮的星上約束涉及領(lǐng)域廣，包括星上星務(wù)分系統(tǒng)、載荷分系統(tǒng)、數(shù)傳分系統(tǒng)、控制分系統(tǒng)、能源分系統(tǒng)等，因此在對自主任務(wù)規(guī)劃技術(shù)進行測試驗證過程中，很難用幾個或幾十個特殊的用例來驗證軟件功能的完備性和測試其能力邊界，需要人為手動設(shè)計足夠數(shù)量的測試用例，大大增加了測試時間和人力成本，且無法保證測試驗證的完備性。因此，亟需提供一種面向星上自主任務(wù)規(guī)劃的打靶測試任務(wù)生成方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種面向星上自主任務(wù)規(guī)劃的打靶測試任務(wù)生成方法，通過自動生成打靶任務(wù)解決星載自主任務(wù)規(guī)劃技術(shù)測試驗證難的問題，降低了測試過程中的時間和人力成本。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種面向星上自主任務(wù)規(guī)劃的打靶測試任務(wù)生成方法，包括：

3、在預(yù)設(shè)規(guī)劃時間內(nèi)確定衛(wèi)星可進行數(shù)傳任務(wù)的數(shù)傳時間段；

4、根據(jù)所述數(shù)傳時間段和所述衛(wèi)星的初始固存值，確定第一成像時長序列；

5、根據(jù)所述衛(wèi)星的載荷連續(xù)成像時長和成像間隔時長，確定第二成像時長序列；

6、根據(jù)所述第一成像時長序列和所述第二成像時長序列，確定目標成像時長序列；

7、基于所述目標成像時長序列生成測試任務(wù)，并對所述測試任務(wù)進行能源復(fù)核，得到打靶測試任務(wù)。

8、可選地，所述根據(jù)所述數(shù)傳時間段和所述衛(wèi)星的初始固存值，確定第一成像時長序列，包括：

9、根據(jù)所述初始固存值，計算得到每個所述數(shù)傳時間段的成像截止時刻；

10、根據(jù)所述數(shù)傳時間段和所述成像截止時刻對所述預(yù)設(shè)規(guī)劃時間進行劃分，得到若干成像時間段；

11、將所述成像時間段按時間序列排序，得到第一成像時長序列。

12、可選地，所述根據(jù)所述初始固存值，計算得到每個所述數(shù)傳時間段的成像截止時刻，包括：

13、實時獲取所述數(shù)傳時間段中每個時刻的瞬時固存值；

14、將與所述初始固存值相同的所述瞬時固存值對應(yīng)的最早時刻，確定為所述成像截止時刻。

15、可選地，所述根據(jù)所述數(shù)傳時間段和所述成像截止時刻對所述預(yù)設(shè)規(guī)劃時間進行劃分，得到若干成像時間段，包括：

16、確定所述數(shù)傳時間段的最大數(shù)傳終止時間；

17、在所述最大數(shù)傳終止時間小于所述預(yù)設(shè)規(guī)劃時間的終止時間時，確定臨時成像時間段；其中，所述臨時成像時間段從所述最大數(shù)傳終止時間始至所述預(yù)設(shè)規(guī)劃時間的終止時間終；

18、判斷所述衛(wèi)星在所述臨時成像時間段內(nèi)是否位于陽照區(qū)；

19、若所述判斷結(jié)果為是，則將所述臨時成像時間段作為最后一個成像時間段；其中，所述成像時間段的數(shù)量大于所述數(shù)傳時間段的數(shù)量；

20、若所述判斷結(jié)果為否，則所述成像時間段的數(shù)量與所述數(shù)傳時間段的數(shù)量相同；

21、其中，第一個成像時間段以所述預(yù)設(shè)規(guī)劃時間的起始時間作為起點，以所述預(yù)設(shè)規(guī)劃時間內(nèi)的第一個數(shù)傳時間段的成像截止時刻作為終點；第n個成像時間段以第n-1個數(shù)傳時間段的數(shù)傳終止時間作為起點，將第n個數(shù)傳時間段的成像截止時刻作為終點。

22、可選地，所述根據(jù)所述衛(wèi)星的載荷連續(xù)成像時長和成像間隔時長，確定第二成像時長序列，包括：

23、在所述預(yù)設(shè)規(guī)劃時間內(nèi)確定所述衛(wèi)星位于陽照區(qū)的陽照總時長；

24、根據(jù)所述載荷連續(xù)成像時長和所述成像間隔時長，在所述陽照總時長中依次確定可進行成像的載荷成像時間段；

25、將所述載荷成像時間段按照時間序列排序，得到第二成像時長序列。

26、可選地，所述在預(yù)設(shè)規(guī)劃時間內(nèi)確定衛(wèi)星可進行數(shù)傳任務(wù)的數(shù)傳時間段，包括：

27、根據(jù)所述衛(wèi)星的地面站的經(jīng)緯度和所述衛(wèi)星所在軌道，確定所述軌道中可進行數(shù)傳任務(wù)的軌道區(qū)間；

28、在預(yù)設(shè)規(guī)劃時間內(nèi)確定每個所述軌道區(qū)間對應(yīng)的數(shù)傳時間段。

29、可選地，所述根據(jù)所述第一成像時長序列和所述第二成像時長序列，確定目標成像時長序列，包括：

30、對所述第一成像時長序列中包括的成像時間段的時長進行求和，得到第一成像總時長；

31、對所述第二成像時長序列中包括的載荷成像時間段的時長進行求和，得到第二成像總時長；

32、對所述第一成像總時長和所述第二成像總時長進行對比，將最短的成像總時長對應(yīng)的序列確定為所述目標成像時長序列。

33、可選地，所述基于所述目標成像時長序列生成測試任務(wù)，并對所述測試任務(wù)進行能源復(fù)核，得到打靶測試任務(wù)，包括：

34、在所述目標成像時長序列中隨機生成成像任務(wù)；

35、針對每個所述成像任務(wù)，均執(zhí)行：根據(jù)該成像任務(wù)，確定該成像任務(wù)對應(yīng)的數(shù)傳任務(wù)；并根據(jù)預(yù)設(shè)任務(wù)時間間隔和預(yù)設(shè)隨機方式生成對應(yīng)該成像任務(wù)的機動任務(wù)；其中，所述機動任務(wù)包括所述衛(wèi)星的機動角度；所述測試任務(wù)包括所述成像任務(wù)、所述數(shù)傳任務(wù)和所述機動任務(wù)；

36、判斷所述測試任務(wù)的總占用能耗是否不超過所述衛(wèi)星的第一預(yù)設(shè)能量閾值；

37、若所述判斷結(jié)果為是，則所述測試任務(wù)作為所述打靶測試任務(wù)；

38、若所述判斷結(jié)果為否，則按照所述測試任務(wù)的占用能耗由低至高的順序?qū)λ鰷y試任務(wù)進行刪除，直至所述判斷結(jié)果為是。

39、可選地，所述根據(jù)預(yù)設(shè)任務(wù)時間間隔和預(yù)設(shè)隨機方式生成對應(yīng)該成像任務(wù)的機動任務(wù)，包括：

40、根據(jù)所述預(yù)設(shè)任務(wù)時間間隔確定機動時間；

41、在所述機動時間下，基于衛(wèi)星機動能力曲線確定所述衛(wèi)星機動的滾動角度范圍；

42、基于所述滾動角度范圍隨機確定滾動角度；

43、根據(jù)所述衛(wèi)星機動能力曲線和所述滾動角度，確定所述衛(wèi)星機動的俯仰角度范圍；

44、基于所述俯仰角度范圍隨機確定俯仰角度；

45、將所述滾動角度和所述俯仰角度代入所述衛(wèi)星機動能力曲線中，得到所述機動時間下的所述衛(wèi)星機動的偏航角度；

46、將所述機動時間下的所述滾動角度、所述俯仰角度和所述偏航角度作為所述衛(wèi)星的機動角度，得到所述機動任務(wù)。

47、可選地，在按照所述測試任務(wù)的占用能耗由低至高的順序?qū)λ鰷y試任務(wù)進行刪除之后，還包括：

48、判斷刪除后的測試任務(wù)的總占用能耗是否不超過所述衛(wèi)星的第二預(yù)設(shè)能量閾值；其中，所述第二預(yù)設(shè)能量閾值小于所述第一預(yù)設(shè)能量閾值；

49、若所述判斷結(jié)果為是，則所述刪除后的測試任務(wù)作為所述打靶測試任務(wù)；

50、若所述判斷結(jié)果為否，則按照執(zhí)行所述刪除后的測試任務(wù)時距離所述衛(wèi)星處于陰影區(qū)由近至遠的順序?qū)υ摐y試任務(wù)進行二次刪除，直至所述判斷結(jié)果為是。

51、第二方面，本發(fā)明還提供了一種面向星上自主任務(wù)規(guī)劃的打靶測試任務(wù)生成裝置，包括：

52、數(shù)傳約束模塊，用于在預(yù)設(shè)規(guī)劃時間內(nèi)確定衛(wèi)星可進行數(shù)傳任務(wù)的數(shù)傳時間段；并根據(jù)所述數(shù)傳時間段和所述衛(wèi)星的初始固存值，確定第一成像時長序列；

53、載荷約束模塊，用于根據(jù)所述衛(wèi)星的載荷連續(xù)成像時長和成像間隔時長，確定第二成像時長序列；

54、成像序列確定模塊，用于根據(jù)所述第一成像時長序列和所述第二成像時長序列，確定目標成像時長序列；

55、任務(wù)生成模塊，用于基于所述目標成像時長序列生成測試任務(wù)，并對所述測試任務(wù)進行能源復(fù)核，得到打靶測試任務(wù)。

56、第三方面，本發(fā)明還提供了一種計算設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時，實現(xiàn)上述任一項所述的面向星上自主任務(wù)規(guī)劃的打靶測試任務(wù)生成方法。

57、第四方面，本發(fā)明還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，當所述計算機程序在計算機中執(zhí)行時，令計算機執(zhí)行上述任一項所述的面向星上自主任務(wù)規(guī)劃的打靶測試任務(wù)生成方法。

58、第五方面，本發(fā)明實施例還提供了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機指令，所述計算機指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)本說明書任一第一方面所述的方法的步驟。

59、本發(fā)明提供了一種面向星上自主任務(wù)規(guī)劃的打靶測試任務(wù)生成方法，首先在預(yù)設(shè)規(guī)劃時間內(nèi)確定衛(wèi)星的數(shù)傳時間段，并基于數(shù)傳時間段和衛(wèi)星初始固存值確定滿足數(shù)傳約束的第一成像時長序列，然后基于載荷連續(xù)成像時長和成像間隔時長，確定滿足載荷約束的第二成像時長序列，再從現(xiàn)有的兩個成像時長序列中確定出同時滿足數(shù)傳約束和載荷約束的目標成像時長序列，最后基于該目標成像時長序列生成測試任務(wù)，通過對測試任務(wù)進行能源復(fù)合得到打靶測試任務(wù)。如此，本發(fā)明綜合考慮了數(shù)傳、固存、載荷、能源等分系統(tǒng)的約束，不僅保證了打靶測試任務(wù)均為有效可執(zhí)行任務(wù)，還通過上述方法自動化生成打靶測試任務(wù)，降低了測試過程所需的人力成本和時間成本，提高了測試用例的生成效率，保證了測試驗證的完備性。