本發(fā)明涉及航天地面應(yīng)用衛(wèi)星任務(wù)管控領(lǐng)域,尤其涉及多星任務(wù)規(guī)劃平臺,提供基于OSGI規(guī)范的平臺框架與通用功能插件、專用插件擴展點等,通過各衛(wèi)星特點、各業(yè)務(wù)特征、各用戶特殊要求等進行個性化擴展定制與插件集成實現(xiàn)多星任務(wù)規(guī)劃軟件。
背景技術(shù):
隨著航天事業(yè)的飛速發(fā)展,航天地面管控任務(wù)與日俱增,各衛(wèi)星類型不同、衛(wèi)星傳感器使用約束不同、各衛(wèi)星管理部門業(yè)務(wù)規(guī)則不同,各衛(wèi)星的應(yīng)用模式不同,造成衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃軟件開發(fā)復(fù)雜多變,并且由于底層采用的優(yōu)化搜索算法與評價策略不同,造成開發(fā)難度大,周期長,即使在底層技術(shù)框架具備的條件下,由于各衛(wèi)星使用模式與衛(wèi)星傳感器約束千變?nèi)f化,衛(wèi)星資源的增加一般都需要重新開發(fā)相應(yīng)的任務(wù)規(guī)劃算法模塊,導(dǎo)致開發(fā)周期長,且源代碼不斷修改導(dǎo)致性能不穩(wěn)定。為了能快速增量式、動態(tài)插拔式開發(fā)各類任務(wù)規(guī)劃軟件,以適應(yīng)衛(wèi)星數(shù)量劇增、衛(wèi)星使用特點各異與開發(fā)周期大大減少的現(xiàn)狀,有必要開發(fā)基于平臺插件技術(shù)與星地資源模型能夠快速適應(yīng)衛(wèi)星特點變化的任務(wù)規(guī)劃通用平臺,解決我國航天地面應(yīng)用領(lǐng)域,由于各種衛(wèi)星、地面站和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的類型多,差異大,技術(shù)難度大,系統(tǒng)難以重用,且開發(fā)費時、費力、投入大且難以提高的局面。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于OSGI平臺插件規(guī)范和星地資源模型的多星任務(wù)規(guī)劃通用平臺,使系統(tǒng)具備了平臺化與插件化支持、熱插拔與動態(tài)支持、插件擴展支持等能力,使系統(tǒng)具有靈活性、敏捷反應(yīng)能力和良好的可擴展能力的特點。一方面可以充分利用現(xiàn)有任務(wù)規(guī)劃算法技術(shù)成果與各衛(wèi)星專用工作模式約束處理能力,保障原有業(yè)務(wù)功能不受影響;另一方面具備快速搭建新系統(tǒng)的能力,為新增衛(wèi)星提供任務(wù)規(guī)劃優(yōu)化調(diào)度能力。
為達到上述目的,本發(fā)明提供了基于星地資源模型的任務(wù)規(guī)劃通用平臺,該平臺基于OSGI規(guī)范的平臺插件基礎(chǔ)框架采用C#語言開發(fā),適用于window操作系統(tǒng)平。包括任務(wù)統(tǒng)籌分析插件包、任務(wù)規(guī)劃插件包、任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù)插件包、任務(wù)規(guī)劃方案管理插件包、星地資源模型插件包和任務(wù)規(guī)劃推演顯示插件包;其中:
任務(wù)統(tǒng)籌分析插件包用于獲取星地資源模型插件包的各類遙感衛(wèi)星、衛(wèi)星傳感器、地面站和中繼星的基本信息,根據(jù)各類遙感衛(wèi)星任務(wù)管控業(yè)務(wù)特征、應(yīng)用要求、各類衛(wèi)星覆蓋范圍、觀測能力、觀測任務(wù)的觀測要求和任務(wù)特性進行觀測可行性分析與分解處理,形成衛(wèi)星一次觀測可完成的觀測子任務(wù),根據(jù)觀測可行性分析與分解處理結(jié)果將觀測子任務(wù)預(yù)分配給不同的衛(wèi)星,將預(yù)分配結(jié)果生成可供任務(wù)規(guī)劃使用的觀測元任務(wù),將觀測元任務(wù)輸出至任務(wù)規(guī)劃插件包;
任務(wù)規(guī)劃插件包用于獲取星地資源模型插件包的各類遙感衛(wèi)星、衛(wèi)星傳感器、地面站和中繼星的基本信息和各類資源可用時間窗口與狀態(tài),并提供多星聯(lián)合規(guī)劃與單星任務(wù)規(guī)劃功能;還用于輸出調(diào)用請求至任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù)插件包;所述多星聯(lián)合規(guī)劃功能具體為:通過人機交互方式與調(diào)用任務(wù)規(guī)劃優(yōu)化調(diào)度算法進行任務(wù)沖突消解后,將觀測元任務(wù)分配到確定衛(wèi)星;進行資源沖突消解后,將通過計算獲取的或從外部申請的接收資源可用時段分配到確定衛(wèi)星,生成多星任務(wù)規(guī)劃方案;所述單星任務(wù)規(guī)劃功能具體為:通過人機交互方式、調(diào)用任務(wù)規(guī)劃優(yōu)化調(diào)度算法與衛(wèi)星傳感器約束處理進行單星任務(wù)優(yōu)化調(diào)度,生成滿足任務(wù)觀測要求與各衛(wèi)星傳感器使用約束的單星任務(wù)規(guī)劃方案;將任務(wù)規(guī)劃方案分別輸出至任務(wù)規(guī)劃方案管理插件包和任務(wù)規(guī)劃推演顯示插件包;所述任務(wù)規(guī)劃方案包括多星任務(wù)規(guī)劃方案和單星任務(wù)規(guī)劃方案;
任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù)插件包用于提供多種任務(wù)規(guī)劃優(yōu)化調(diào)度算法;還用于根據(jù)任務(wù)規(guī)劃插件包的調(diào)用請求啟動相應(yīng)的任務(wù)規(guī)劃優(yōu)化調(diào)度算法進行優(yōu)化調(diào)度處理;還用于根據(jù)星地資源模型插件包輸入的不同遙感衛(wèi)星的資源能力和資源使用約束進行推理和決策分析,將推理和決策分析結(jié)果返回給任務(wù)規(guī)劃插件包;所述多種任務(wù)規(guī)劃優(yōu)化調(diào)度算法包括典型任務(wù)規(guī)劃算法與通用約束處理方法;
任務(wù)規(guī)劃方案管理插件包用于對任務(wù)規(guī)劃方案進行管理;所述管理內(nèi)容包括:任務(wù)規(guī)劃方案的查詢與統(tǒng)計;
星地資源模型插件包用于給任務(wù)統(tǒng)籌分析插件包提供各類遙感衛(wèi)星、衛(wèi)星傳感器、地面站和中繼星的基本信息;給任務(wù)規(guī)劃插件包提供各類遙感衛(wèi)星、衛(wèi)星傳感器、地面站和中繼星的基本信息和資源可用時間窗口與狀態(tài);給任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù)插件包提供各類遙感衛(wèi)星、衛(wèi)星傳感器、地面站和中繼星的基本信息、資源能力和資源使用約束;給任務(wù)規(guī)劃推演顯示插件包提供各類遙感衛(wèi)星、衛(wèi)星傳感器、地面站和中繼星的基本信息;
任務(wù)規(guī)劃推演顯示插件包用于獲取星地資源模型插件包的各類遙感衛(wèi)星、衛(wèi)星傳感器、地面站和中繼星的基本信息,加載任意時間段的任務(wù)規(guī)劃方案,并以二維平面世界地圖和三維數(shù)字地球為背景進行推演顯示。
其中,所述各插件包均為共同完成同一業(yè)務(wù)功能的多個插件的集合。
本發(fā)明相比背景技術(shù)的有益效果:
1、通過任務(wù)規(guī)劃算法的動態(tài)加載管理,實現(xiàn)算法的可擴展、可替換、可更新升級等能力;
2、提供通用優(yōu)化搜索算法、目標函數(shù)與優(yōu)化策略、通用業(yè)務(wù)規(guī)則處理與通用衛(wèi)星約束檢驗等功能,通過契約類插件提供擴展點,進行插件擴展,支持算法的可定制擴展;
3、通過將通用功能與各星個性化使用特點進行分離設(shè)計,使通用算法部分通過星地資源模型的資源配置可支持同類型的衛(wèi)星與傳感器的擴展;
4、動態(tài)化:插件具備獨立的生命周期,例如啟動、停止、更新等,能動態(tài)地更新或刪除插件,而插件不需要做額外的處理;
5、高可擴展性:能夠很容易的適應(yīng)未來衛(wèi)星的擴展,基于星地資源模型進行相應(yīng)衛(wèi)星信息與使用約束配置,根據(jù)需要增加新增衛(wèi)星的專用處理插件,即可支持新衛(wèi)星的任務(wù)規(guī)劃;
6、高可維護性:OSGI帶來了規(guī)范化的插件組織以及統(tǒng)一的開發(fā)方式,軟件功能的增加和減少只涉及相關(guān)插件的增加和減少,不會影響整個軟件的體系結(jié)構(gòu)。軟件在對某個插件進行修改時,不會影響到其他插件的正常使用,便于系統(tǒng)的升級和維護。
7、系統(tǒng)資產(chǎn)化:OSGI規(guī)范為傳統(tǒng)的插件組織、插件開發(fā)以及插件積累提供了一種全新的軟件開發(fā)集成模式,衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃軟件在后續(xù)項目升級改造之時或者其他類似項目新研時,大部分功能無需再重復(fù)開發(fā),只需要進行專用插件定制與插件集成,實現(xiàn)了系統(tǒng)資產(chǎn)的積累。
本發(fā)明提供的一種基于星地資源模型的任務(wù)規(guī)劃通用平臺,以便進行多星任務(wù)沖突消解與協(xié)同分配、資源使用沖突消解,單星觀測任務(wù)與數(shù)傳任務(wù)優(yōu)化安排,通過插件化設(shè)計和星地資源模型支持實現(xiàn)多星任務(wù)規(guī)劃通用平臺,實現(xiàn)了任務(wù)規(guī)劃共性基礎(chǔ)功能和框架功能,通過星地資源模型的配置,適應(yīng)各衛(wèi)星傳感器類型、各型號、各衛(wèi)星特點與工作模式、使用約束等不同點,對于特定業(yè)務(wù)規(guī)則與衛(wèi)星使用約束,通過契約插件與擴展點個性化定制擴展專用插件,具有較強的通用性、適應(yīng)性與可擴展性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的基于星地資源模型的任務(wù)規(guī)劃通用平臺的組成圖;
圖2是本發(fā)明的任務(wù)統(tǒng)籌分析插件包組成圖;
圖3是本發(fā)明的任務(wù)規(guī)劃插件包組成圖;
圖4是本發(fā)明的任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù)插件包組成圖;
圖5是本發(fā)明的任務(wù)規(guī)劃方案管理插件包組成圖;
圖6是本發(fā)明的星地資源模型插件包組成圖;
圖7是本發(fā)明的任務(wù)規(guī)劃推演顯示插件包組成圖;
圖8是本發(fā)明實施例的任務(wù)規(guī)劃應(yīng)用軟件集成示例圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合具體實施例,并參照附圖,對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
本發(fā)明提出了一種基于星地資源模型的任務(wù)規(guī)劃通用平臺,該平臺基于“平臺+插件”技術(shù)進行設(shè)計,抽象各應(yīng)用類型與各類衛(wèi)星的通用特征,創(chuàng)建各類任務(wù)規(guī)劃通用插件,通過星地資源模型的配置,適應(yīng)各衛(wèi)星傳感器類型、各型號、各衛(wèi)星特點與工作模式、使用約束等不同點,對于特定業(yè)務(wù)規(guī)則與衛(wèi)星使用約束,通過契約插件接口個性化定制擴展專用插件,通過集成通用插件、專用插件與個性化應(yīng)用定制擴展,可創(chuàng)建滿足各應(yīng)用類型與各衛(wèi)星使用要求的各類任務(wù)規(guī)劃應(yīng)用軟件,實現(xiàn)多星聯(lián)合規(guī)劃,各衛(wèi)星觀測任務(wù)優(yōu)化分配與觀測模式優(yōu)選、各接收資源任務(wù)優(yōu)化分配等功能,消除星間任務(wù)沖突、衛(wèi)星傳感器任務(wù)沖突以及數(shù)據(jù)接收沖突,生成任務(wù)規(guī)劃方案,并進行可視化推演顯示。
該平臺基于最新的平臺插件技術(shù)進行構(gòu)建,采用松散的耦合方式,通過通用星地資源配置能力以適應(yīng)不同應(yīng)用類型的任務(wù)規(guī)劃特征與不同衛(wèi)星使用約束。該平臺在統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范約束下,完成各功能插件的集成與擴展,實現(xiàn)靈活擴展的工程需要,滿足不同類型的航天地面應(yīng)用系統(tǒng)對衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃需求。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地闡述和說明。
如圖1,基于星地資源模型的任務(wù)規(guī)劃通用平臺,包括任務(wù)統(tǒng)籌分析插件包、任務(wù)規(guī)劃插件包、任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù)插件包、任務(wù)規(guī)劃方案管理插件包、星地資源模型插件包和任務(wù)規(guī)劃推演顯示插件包。
1、任務(wù)統(tǒng)籌分析插件包包括:任務(wù)分析籌劃插件、觀測任務(wù)分析顯示插件,任務(wù)統(tǒng)籌分析插件包組成關(guān)系如圖2所示。
任務(wù)分析籌劃插件用于獲取星地資源模型插件包的各類遙感衛(wèi)星、衛(wèi)星傳感器、地面站和中繼星的基本信息,根據(jù)各衛(wèi)星管理部門任務(wù)管控業(yè)務(wù)特征、應(yīng)用要求、各類衛(wèi)星覆蓋范圍、觀測能力、觀測任務(wù)的觀測要求和任務(wù)特性進行點目標訪問計算與區(qū)域目標覆蓋分解計算,形成衛(wèi)星一次觀測可完成的觀測子任務(wù),根據(jù)觀測可行性分析與分解處理結(jié)果將觀測子任務(wù)預(yù)分配給不同的衛(wèi)星,將預(yù)分配結(jié)果生成可供任務(wù)規(guī)劃使用的觀測元任務(wù),將觀測元任務(wù)輸出至任務(wù)規(guī)劃插件包。
觀測任務(wù)分析顯示插件,用于獲取預(yù)分配結(jié)果并進行列表顯示與地圖可視化顯示。
2、任務(wù)規(guī)劃插件包包括:多星聯(lián)合規(guī)劃插件、單星任務(wù)規(guī)劃插件、公共界面插件、界面數(shù)據(jù)插件與通用處理插件,任務(wù)規(guī)劃插件包組成關(guān)系如圖3所示。
多星聯(lián)合規(guī)劃插件,用于通過人機交互方式與調(diào)用任務(wù)規(guī)劃優(yōu)化調(diào)度算法進行任務(wù)沖突消解后,將觀測元任務(wù)分配到確定衛(wèi)星;進行資源沖突消解后,將通過計算獲取的或從外部申請的接收資源可用時段分配到確定衛(wèi)星,生成多星任務(wù)規(guī)劃方案并分別輸出至任務(wù)規(guī)劃方案管理插件包和任務(wù)規(guī)劃推演顯示插件包;
單星任務(wù)規(guī)劃插件,用于通過人機交互方式、調(diào)用任務(wù)規(guī)劃優(yōu)化調(diào)度算法與衛(wèi)星傳感器約束處理進行單星任務(wù)優(yōu)化調(diào)度,生成滿足任務(wù)觀測要求與各衛(wèi)星傳感器使用約束的單星任務(wù)規(guī)劃方案并分別輸出至任務(wù)規(guī)劃方案管理插件包和任務(wù)規(guī)劃推演顯示插件包;
公共界面插件,用于提供多星聯(lián)合規(guī)劃與單星任務(wù)規(guī)劃過程中人機交互操作界面,包括任務(wù)規(guī)劃初始配置界面、優(yōu)化決策界面和任務(wù)篩選與人工預(yù)分配界面;
界面數(shù)據(jù)插件,用于提供多星聯(lián)合規(guī)劃與單星任務(wù)規(guī)劃過程中人機交互界面的數(shù)據(jù)顯示與操作支持;
通用處理插件,用于提供多星聯(lián)合規(guī)劃與單星任務(wù)規(guī)劃過程中各類計算與數(shù)據(jù)存儲檢索操作。
3、任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù)插件包包括:任務(wù)規(guī)劃算法管理插件、算法契約插件、模擬退火算法插件、遺傳算法插件、通用約束處理插件、約束組合契約插件、衛(wèi)星約束組合插件、約束調(diào)用插件、評價策略契約插件、最大任務(wù)完成數(shù)評價策略插件、重要任務(wù)優(yōu)先評價策略插件與綜合收益評價策略插件,任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù)插件包組成關(guān)系如圖4所示。
任務(wù)規(guī)劃算法管理插件,用于構(gòu)建算法服務(wù)管理主體框架,并根據(jù)任務(wù)規(guī)劃插件包的調(diào)用請求啟動相應(yīng)的任務(wù)規(guī)劃優(yōu)化調(diào)度算法獲得推理和決策分析結(jié)果,將推理和決策分析結(jié)果返回給任務(wù)規(guī)劃插件包;
算法契約插件,用于提供各類算法調(diào)用的統(tǒng)一接口,定義算法的標準調(diào)用接口,基于該標準調(diào)用接口進行各類任務(wù)規(guī)劃算法的擴展;
模擬退火算法插件,用于提供基于模擬退火的任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù);
遺傳算法插件,用于提供基于遺傳算法的任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù);
通用約束處理插件,用于提供通用約束處理功能,通過抽取各遙感衛(wèi)星約束的通用特征實現(xiàn)各類通用約束處理方法;定義約束處理標準接口,基于該約束處理標準接口實現(xiàn)各遙感衛(wèi)星的專用約束處理的擴展;
約束組合契約插件,用于提供各遙感衛(wèi)星通用約束檢驗的約束組合接口,基于該約束組合接口實現(xiàn)各遙感衛(wèi)星的特定約束組合的擴展;
衛(wèi)星約束組合插件,用于獲取不同遙感衛(wèi)星的資源能力和資源使用約束,并提供各遙感衛(wèi)星所有通用約束組合檢驗功能;
約束調(diào)用插件,用于提供多星聯(lián)合規(guī)劃與單星任務(wù)規(guī)劃的約束調(diào)用接口;
評價策略契約插件,用于提供評價值計算的調(diào)用接口,基于該調(diào)用接口實現(xiàn)各業(yè)務(wù)類型的特定評價策略的擴展定制;
最大任務(wù)完成數(shù)評價策略插件,用于提供基于最大任務(wù)完成數(shù)評價策略的方案評價計算方法;
重要任務(wù)優(yōu)先評價策略插件,用于提供基于重要任務(wù)優(yōu)先評價策略的方案評價計算方法;
綜合收益評價策略插件,用于提供基于綜合收益評價策略的方案評價計算方法。
4、星地資源模型插件包包括:遙感衛(wèi)星模型插件、衛(wèi)星傳感器模型插件、衛(wèi)星約束模型插件、傳感器工作模式插件、地面站模型插件與中繼星模型插件查詢,星地資源模型插件包組成關(guān)系如圖6所示。
遙感衛(wèi)星模型插件,用于獲取遙感衛(wèi)星的基本信息,并將基本信息分別輸出至任務(wù)統(tǒng)籌分析插件包、任務(wù)規(guī)劃插件包、任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù)插件包和任務(wù)規(guī)劃推演顯示插件包;所述基本信息包括軌道特征、衛(wèi)星類型和平臺姿態(tài)機動能力;
衛(wèi)星傳感器模型插件,用于獲取衛(wèi)星傳感器的基本信息,并將基本信息分別輸出至任務(wù)統(tǒng)籌分析插件包、任務(wù)規(guī)劃插件包、任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù)插件包和任務(wù)規(guī)劃推演顯示插件包;所述基本信息包括特征信息和傳感器工作模式;
衛(wèi)星約束模型插件,用于分別獲取遙感衛(wèi)星和衛(wèi)星傳感器的資源能力和資源使用約束,并將資源能力和資源使用約束輸出至任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù)插件包;
地面站模型插件,用于獲取地面站的基本信息,并將基本信息分別輸出至任務(wù)統(tǒng)籌分析插件包、任務(wù)規(guī)劃插件包、任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù)插件包和任務(wù)規(guī)劃推演顯示插件包;所述基本信息包括位置信息、天線信息和接收能力;
中繼星模型插件,用于獲取中繼星的基本信息和資源可用時間窗口與狀態(tài)后,將基本信息分別輸出至任務(wù)統(tǒng)籌分析插件包、任務(wù)規(guī)劃插件包、任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù)插件包和任務(wù)規(guī)劃推演顯示插件包,將資源可用時間窗口與狀態(tài)輸出給任務(wù)規(guī)劃插件包;所述基本信息包括定點位置、中繼星測控與傳輸能力。
5、任務(wù)規(guī)劃方案管理插件包包括:任務(wù)規(guī)劃方案查詢插件與任務(wù)規(guī)劃方案統(tǒng)計插件,任務(wù)規(guī)劃方案管理插件包組成關(guān)系如圖5所示。
任務(wù)規(guī)劃方案查詢插件,用于根據(jù)用戶輸入的查詢條件,從數(shù)據(jù)庫中查詢出符合條件的任務(wù)規(guī)劃方案,并對查詢結(jié)果進行列表顯示;
任務(wù)規(guī)劃方案統(tǒng)計插件,用于根據(jù)用戶輸入的統(tǒng)計條件,統(tǒng)計各星任務(wù)安排情況與各地面站任務(wù)安排情況,對統(tǒng)計結(jié)果進行列表顯示。
6、任務(wù)規(guī)劃推演顯示插件包包括:任務(wù)規(guī)劃方案加載插件、軌道顯示數(shù)據(jù)獲取插件、任務(wù)規(guī)劃顯示控制插件、任務(wù)規(guī)劃推演控制插件與任務(wù)規(guī)劃方案圖形化顯示插件,任務(wù)規(guī)劃推演顯示插件包組成關(guān)系如圖7所示。
任務(wù)規(guī)劃方案加載插件,用于獲取星地資源模型插件包的各類遙感衛(wèi)星、衛(wèi)星傳感器、地面站和中繼星的基本信息,并根據(jù)時間、方案編號構(gòu)造查詢條件,檢索符合條件的任務(wù)規(guī)劃方案,從選中的任務(wù)規(guī)劃方案中提取任務(wù)數(shù)據(jù)、相關(guān)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)和地面站數(shù)據(jù),將任務(wù)數(shù)據(jù)、相關(guān)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)和地面站數(shù)據(jù)輸出至任務(wù)規(guī)劃方案圖形化顯示插件;
軌道顯示數(shù)據(jù)獲取插件,用于根據(jù)任務(wù)規(guī)劃方案中相關(guān)的衛(wèi)星軌道信息調(diào)用軌道計算服務(wù),并進行推演顯示需要的各類計算;所述計算包括衛(wèi)星星歷和觀測覆蓋范圍計算;將衛(wèi)星星歷和觀測覆蓋范圍輸出至任務(wù)規(guī)劃方案圖形化顯示插件;
任務(wù)規(guī)劃顯示控制插件,用于輸出控制二維圖形、三維圖形關(guān)聯(lián)顯示的控制數(shù)據(jù)至任務(wù)規(guī)劃方案圖形化顯示插件;
任務(wù)規(guī)劃推演控制插件,用于控制任務(wù)規(guī)劃方案推演過程的開始、暫停、加速、減速停止和時間跳轉(zhuǎn);
任務(wù)規(guī)劃方案圖形化顯示插件,用于根據(jù)控制數(shù)據(jù)將任務(wù)規(guī)劃方案中的任務(wù)數(shù)據(jù)、相關(guān)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)、地面站數(shù)據(jù)、衛(wèi)星星歷和觀測覆蓋范圍進行圖形化顯示。
圖8給出了基于本發(fā)明進行應(yīng)用軟件集成的過程,基于多星任務(wù)規(guī)劃通用平臺提供的通用插件,經(jīng)過專用插件定制開發(fā)后,可以集成任務(wù)統(tǒng)籌分析軟件、多星聯(lián)合任務(wù)規(guī)劃軟件、單星任務(wù)規(guī)劃軟件、任務(wù)規(guī)劃算法服務(wù)管理軟件、任務(wù)規(guī)劃推演顯示軟件等。針對衛(wèi)星數(shù)量較少的情況,如只有1顆星時,可以集成為一個衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃軟件,包括任務(wù)統(tǒng)籌分析、單星任務(wù)規(guī)劃、任務(wù)推演顯示等功能。
任務(wù)規(guī)劃專用插件個性化擴展定制方法如下:
約束組合契約插件是可被其他業(yè)務(wù)軟件或動態(tài)庫進行二次開發(fā)的可重用插件。主要功能為:提供衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃中約束檢驗對外統(tǒng)一的處理接口,實際使用時需要根據(jù)待檢驗約束內(nèi)容進行具體實現(xiàn)。適用于任務(wù)規(guī)劃約束檢驗中存在多種約束類型時,可通過該插件實現(xiàn)接口完成不同種類約束的檢驗,便于多種檢驗方法靈活組合及新添加種類時的擴展。
評價策略契約插件是可被其他業(yè)務(wù)軟件或動態(tài)庫進行二次開發(fā)的可重用插件。主要功能為:提供衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃中優(yōu)化搜索算法優(yōu)化策略對外統(tǒng)一的處理接口,實際使用時需要根據(jù)具體的優(yōu)化策略評價函數(shù)進行具體實現(xiàn)。適用于任務(wù)規(guī)劃約束檢驗中存在多種優(yōu)化策略評價函數(shù)時,可通過實現(xiàn)該插件的接口完成不同種類優(yōu)化策略的使用,便于多種優(yōu)化策略選擇及添加新的優(yōu)化策略評價函數(shù)的擴展。
算法契約插件是可被其他業(yè)務(wù)軟件或動態(tài)庫進行二次開發(fā)的可重用插件。主要功能為:提供衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃算法對外統(tǒng)一接口,實際使用時需要根據(jù)所選用算法進行具體實現(xiàn)。適用于任務(wù)規(guī)劃中存在多種算法時,可通過注冊該接口的不同服務(wù)實現(xiàn),便于各類任務(wù)規(guī)劃算法的擴展定制。
本發(fā)明的多星任務(wù)規(guī)劃通用平臺全部代碼均基于OSGI規(guī)范的插件集成開發(fā)平臺采用C#語言實現(xiàn),適用于window操作系統(tǒng)平臺。
本發(fā)明的基于星地資源模型的任務(wù)規(guī)劃通用平臺基于平臺插件技術(shù)進行構(gòu)建,采用松散的耦合方式,提供通用配置能力以適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用、衛(wèi)星以及與衛(wèi)星傳感器的集成能力。在統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范約束下,完成各功能插件的集成,實現(xiàn)靈活擴展的工程需要,滿足不同類型的航天地面應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)規(guī)劃需求。
以上所述的具體實施例,對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明,應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。