應(yīng)急條件下星地資源綜合運(yùn)用模式研究

楊正磊 張海威 王瑞花 袁麗華

(1 宇航動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710043) (2 西安衛(wèi)星測(cè)控中心，西安 710043)

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應(yīng)急條件下星地資源綜合運(yùn)用模式研究

楊正磊1,2張海威1,2王瑞花1,2袁麗華2

(1 宇航動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710043) (2 西安衛(wèi)星測(cè)控中心，西安 710043)

以應(yīng)急條件下衛(wèi)星應(yīng)用需求為牽引，分析了我國(guó)現(xiàn)有星地資源運(yùn)用過(guò)程及其面臨的綜合運(yùn)用能力弱、數(shù)傳資源浪費(fèi)等不足，提出了一種適合應(yīng)急條件下星地資源綜合運(yùn)用的新模式，并分析了其中涉及的數(shù)傳網(wǎng)，衛(wèi)星資源、測(cè)控資源、數(shù)傳資源數(shù)據(jù)庫(kù)，以及綜合運(yùn)用調(diào)度模型和算法等關(guān)鍵技術(shù)。新模式建立了數(shù)傳網(wǎng)的概念，在任務(wù)規(guī)劃時(shí)綜合考慮衛(wèi)星資源、測(cè)控資源及數(shù)傳資源分配，旨在最大程度地發(fā)揮星地資源的綜合運(yùn)用能力。仿真結(jié)果表明，提出的新模式能夠有效縮短應(yīng)急條件下的任務(wù)需求響應(yīng)時(shí)間。

星地資源；應(yīng)急條件；綜合運(yùn)用；數(shù)傳網(wǎng)

1 引言

我國(guó)自1970年成功發(fā)射第1顆人造衛(wèi)星以來(lái)，已經(jīng)實(shí)施了200余次發(fā)射任務(wù)，將數(shù)百顆人造衛(wèi)星送入太空。在衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展初期，衛(wèi)星數(shù)量及其有效載荷能力有限，用戶需求和任務(wù)相對(duì)較少[1]。隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)，我國(guó)持續(xù)發(fā)射了一系列遙感、通信、導(dǎo)航等衛(wèi)星，衛(wèi)星的商業(yè)應(yīng)用逐漸崛起，種類、數(shù)量持續(xù)增加，由此對(duì)衛(wèi)星應(yīng)用也提出了更高的要求[2-3]，特別是在防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急通信及軍事作戰(zhàn)等應(yīng)急條件下，當(dāng)出現(xiàn)多類型衛(wèi)星協(xié)同的應(yīng)用需求時(shí)，如何最大程度地發(fā)揮星地資源的綜合運(yùn)用能力，進(jìn)一步縮短需求響應(yīng)時(shí)間，是我國(guó)衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域急需解決的問(wèn)題。世界各國(guó)對(duì)星地資源的使用模式不盡相同，但大致依據(jù)其功能進(jìn)行分類管理，同時(shí)通過(guò)對(duì)綜合任務(wù)規(guī)劃問(wèn)題的研究提高衛(wèi)星使用效率，縮短任務(wù)響應(yīng)時(shí)間，且重點(diǎn)在平時(shí)綜合任務(wù)規(guī)劃技術(shù)方面[4-5]，研究對(duì)象也以成像衛(wèi)星居多。雖然也有應(yīng)急條件下多星協(xié)同調(diào)度問(wèn)題模型及算法的研究[6-7]，但其前提是星地資源間具有良好的協(xié)調(diào)與調(diào)度能力。在我國(guó)目前的星地資源運(yùn)用模式下，以用戶劃分的各類衛(wèi)星在系統(tǒng)內(nèi)協(xié)調(diào)調(diào)度能力良好，但缺乏各類衛(wèi)星系統(tǒng)間，以及衛(wèi)星應(yīng)用涉及的各大系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)與調(diào)度能力，制約了應(yīng)急條件下對(duì)任務(wù)需求的響應(yīng)時(shí)間。因此，本文從星地資源綜合運(yùn)用的角度，首先分析了現(xiàn)有星地資源的運(yùn)用過(guò)程，在指出現(xiàn)有模式存在不足的基礎(chǔ)上，提出適合于應(yīng)急條件下星地資源綜合運(yùn)用的新模式，并對(duì)其中涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，可為我國(guó)星地資源應(yīng)用領(lǐng)域提供思路。

2 星地資源運(yùn)用過(guò)程分析

2.1 目前星地資源運(yùn)用過(guò)程

通常，衛(wèi)星按照其功能分為導(dǎo)航、通信、氣象、偵察、勘測(cè)及試驗(yàn)衛(wèi)星等，衛(wèi)星運(yùn)用任務(wù)的完成通常要經(jīng)過(guò)接收需求、測(cè)控及數(shù)傳計(jì)劃安排，直至數(shù)傳接收完成，典型的星地資源運(yùn)用過(guò)程如圖1所示。

從圖1可以看出，衛(wèi)星資源在運(yùn)用過(guò)程中涉及衛(wèi)星、用戶、運(yùn)控系統(tǒng)、地面測(cè)控網(wǎng)、中繼衛(wèi)星資源及地面數(shù)傳等要素，但在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，依據(jù)功能由衛(wèi)星、用戶、運(yùn)控(含運(yùn)控系統(tǒng)和地面數(shù)傳資源)和測(cè)控網(wǎng)(含中繼衛(wèi)星、地面測(cè)控網(wǎng))4個(gè)部分組成。其中：地面數(shù)傳資源作為運(yùn)控的組成部分，由運(yùn)控系統(tǒng)管理；中繼衛(wèi)星能實(shí)現(xiàn)中繼測(cè)控和數(shù)傳功能，因此可作為運(yùn)控和測(cè)控網(wǎng)的一部分。

典型的星地資源運(yùn)用須經(jīng)過(guò)提出需求、制定計(jì)劃、測(cè)控、數(shù)據(jù)接收幾個(gè)過(guò)程，具體描述如下。

(1)各類用戶根據(jù)需要向運(yùn)控系統(tǒng)提出任務(wù)需求；

(2)運(yùn)控系統(tǒng)根據(jù)用戶提出的任務(wù)需求，向測(cè)控網(wǎng)提出測(cè)控申請(qǐng)，形成測(cè)控、數(shù)據(jù)接收等任務(wù)列表，制定衛(wèi)星工作計(jì)劃和數(shù)據(jù)接收計(jì)劃，工作計(jì)劃發(fā)往測(cè)控網(wǎng)(若需要中繼測(cè)控，則發(fā)往中繼衛(wèi)星)，數(shù)據(jù)接收計(jì)劃發(fā)往地面數(shù)傳資源(若需天基數(shù)傳，則發(fā)往中繼衛(wèi)星)；

(3)測(cè)控網(wǎng)根據(jù)衛(wèi)星工作計(jì)劃進(jìn)行測(cè)控，并將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)往運(yùn)控系統(tǒng)；

(4)運(yùn)控系統(tǒng)根據(jù)數(shù)傳接收計(jì)劃接收數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)往用戶。

2.2 現(xiàn)有模式分析

根據(jù)第2.1節(jié)的描述，現(xiàn)有星地資源運(yùn)用過(guò)程有如下特點(diǎn)。

(1)一個(gè)衛(wèi)星應(yīng)用任務(wù)的完成需要衛(wèi)星、用戶、運(yùn)控及測(cè)控網(wǎng)等幾大系統(tǒng)間相互協(xié)調(diào)，統(tǒng)一協(xié)作；

(2)運(yùn)控系統(tǒng)依據(jù)衛(wèi)星功能建立，實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星資源及數(shù)傳資源的分類管理，用戶需求面向運(yùn)控系統(tǒng)；

(3)測(cè)控網(wǎng)包括地面測(cè)控網(wǎng)和中繼衛(wèi)星，獨(dú)立進(jìn)行管理和任務(wù)分配，中繼衛(wèi)星同時(shí)具備測(cè)控和數(shù)傳功能，存在任務(wù)沖突時(shí)網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行調(diào)度分配。

不難看出，現(xiàn)有星地資源運(yùn)用模式通過(guò)運(yùn)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分類管理，使各類衛(wèi)星在其領(lǐng)域內(nèi)能夠較好地發(fā)揮效能，滿足平時(shí)的業(yè)務(wù)需求。然而，在應(yīng)急條件下出現(xiàn)時(shí)效性要求高的應(yīng)用需求時(shí)，現(xiàn)有星地資源運(yùn)用模式存在系統(tǒng)響應(yīng)慢的問(wèn)題，主要原因如下。

(1)各大系統(tǒng)間缺乏綜合運(yùn)用能力。一方面，衛(wèi)星資源由各運(yùn)控系統(tǒng)進(jìn)行分類管理的模式，使得星地資源間協(xié)作能力弱，應(yīng)急條件下的任務(wù)需求不能很好地面向所有可用衛(wèi)星資源；另一方面，現(xiàn)有模式下數(shù)傳計(jì)劃由運(yùn)控系統(tǒng)制定，如需測(cè)控，則要向測(cè)控網(wǎng)提出申請(qǐng)，這種系統(tǒng)間對(duì)資源進(jìn)行申請(qǐng)-響應(yīng)的模式，在一定程度上增加了應(yīng)急條件下測(cè)控的任務(wù)響應(yīng)時(shí)間。

(2)數(shù)傳資源浪費(fèi)?，F(xiàn)有模式下，數(shù)傳資源主要由各運(yùn)控系統(tǒng)管理，各類衛(wèi)星的運(yùn)控系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，使得數(shù)傳資源缺乏共享，特定條件下造成資源浪費(fèi)，進(jìn)而影響應(yīng)急條件下任務(wù)需求響應(yīng)時(shí)間。

3 應(yīng)急條件下星地資源綜合運(yùn)用模式

針對(duì)現(xiàn)有星地資源運(yùn)用模式在應(yīng)急條件下存在的問(wèn)題，本文提出了一種星地資源綜合運(yùn)用模式，著重解決現(xiàn)有模式下任務(wù)需求響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。新模式的設(shè)計(jì)思想為：

(1)任務(wù)需求面向所有在軌可用衛(wèi)星，打破現(xiàn)有運(yùn)控系統(tǒng)的界限；

(2)應(yīng)急條件下以任務(wù)需求為主線，實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星資源、測(cè)控資源及數(shù)傳資源的統(tǒng)一規(guī)劃與管理；

(3)實(shí)現(xiàn)數(shù)傳資源共享。

3.1 應(yīng)急條件下星地資源綜合應(yīng)用框架

應(yīng)急條件下星地資源運(yùn)用模式架構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖2所示，主要包含以下幾個(gè)要素。

(1)衛(wèi)星資源：應(yīng)涵蓋能夠在應(yīng)急條件下提供服務(wù)的所有在軌衛(wèi)星(中繼衛(wèi)星除外)。

(2)測(cè)控網(wǎng)：包含地基測(cè)控資源和中繼衛(wèi)星。

(3)運(yùn)控：由現(xiàn)有各類衛(wèi)星的運(yùn)控系統(tǒng)及數(shù)傳網(wǎng)組成。其中，數(shù)傳網(wǎng)將改變現(xiàn)有模式下數(shù)傳站的單獨(dú)管理，實(shí)現(xiàn)各運(yùn)控系統(tǒng)管理的數(shù)傳站互聯(lián)(包括中繼衛(wèi)星)。

(4)應(yīng)急任務(wù)需求：面對(duì)應(yīng)急或突發(fā)情況產(chǎn)生的衛(wèi)星應(yīng)用需求，可能是多衛(wèi)星資源協(xié)同需求。

(5)星地資源運(yùn)用調(diào)度與規(guī)劃：是應(yīng)急條件下星地資源綜合運(yùn)用模式的核心，在建立衛(wèi)星資源、測(cè)控資源及數(shù)傳資源數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)綜合任務(wù)調(diào)度與規(guī)劃模型庫(kù)，以應(yīng)急任務(wù)需求為輸入，實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星資源、測(cè)控資源及數(shù)傳資源的統(tǒng)一分配。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)分析

在現(xiàn)有星地資源運(yùn)用模式的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)向應(yīng)急條件下星地資源綜合運(yùn)用模式的轉(zhuǎn)變，尚面臨諸多關(guān)鍵技術(shù)需要研究和解決，主要包括以下幾個(gè)方面。

(1)數(shù)傳網(wǎng)。現(xiàn)有模式下，數(shù)傳資源由各運(yùn)控系統(tǒng)進(jìn)行管理和分配，這種方式在很大程度上制約了應(yīng)急條件下數(shù)傳資源的使用效率，由數(shù)傳資源向數(shù)傳網(wǎng)的轉(zhuǎn)變能夠起到至關(guān)重要的改進(jìn)作用，如圖3所示。

數(shù)傳網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)要著重解決兩個(gè)方面的問(wèn)題。一方面，打破現(xiàn)有模式下數(shù)傳資源由運(yùn)控系統(tǒng)管理與分配的模式，實(shí)現(xiàn)資源之間的互聯(lián)互通，衛(wèi)星在任務(wù)響應(yīng)過(guò)程中，只要衛(wèi)星與數(shù)傳網(wǎng)中任意數(shù)傳資源之間滿足可見(jiàn)性和數(shù)傳體制約束，就可以在第一時(shí)間將數(shù)據(jù)下傳至該數(shù)傳資源；另一方面，數(shù)傳網(wǎng)內(nèi)部建立合理的路由機(jī)制，在接收到星上數(shù)據(jù)后，自動(dòng)識(shí)別數(shù)據(jù)并將其送至相應(yīng)的運(yùn)控或用戶。

(2)衛(wèi)星資源、測(cè)控資源、數(shù)傳資源數(shù)據(jù)庫(kù)。現(xiàn)有模式中，衛(wèi)星資源運(yùn)用要素之間的接口不匹配和信息缺乏互聯(lián)互通，是制約實(shí)現(xiàn)應(yīng)急條件下對(duì)衛(wèi)星資源、測(cè)控資源及數(shù)傳資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和分配的主要因素，因此，建立衛(wèi)星資源、測(cè)控資源及數(shù)傳資源數(shù)據(jù)庫(kù)十分必要[8]，同時(shí)也是對(duì)各類資源進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃的前提。衛(wèi)星資源數(shù)據(jù)庫(kù)首先應(yīng)面向可能的應(yīng)急任務(wù)需求，側(cè)重涵蓋有效載荷的功能信息，同時(shí)包括軌道、衛(wèi)星對(duì)測(cè)控和數(shù)傳需求的相關(guān)信息，以便在進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃時(shí)分配相應(yīng)的測(cè)控資源及數(shù)傳資源。測(cè)控資源、數(shù)傳資源數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)包括位置、可測(cè)控體制或可進(jìn)行數(shù)傳接收體制等信息。圖4顯示了各要素之間的信息接口，包括任務(wù)需求-衛(wèi)星資源，衛(wèi)星資源-測(cè)控資源，衛(wèi)星資源-數(shù)傳資源等?？梢钥闯?，任務(wù)需求面向衛(wèi)星，只關(guān)注哪顆衛(wèi)星能滿足任務(wù)需求，而無(wú)須考慮測(cè)控資源、數(shù)傳資源；測(cè)控資源、數(shù)傳資源分別面向衛(wèi)星資源，分別完成相應(yīng)的測(cè)控及數(shù)據(jù)接收任務(wù)。

(3)綜合運(yùn)用調(diào)度模型及算法。已有的一些研究涉及衛(wèi)星任務(wù)的調(diào)度與規(guī)劃，但大多以成像衛(wèi)星為對(duì)象[9-10]，也有一些研究考慮了數(shù)傳資源在內(nèi)的綜合規(guī)劃問(wèn)題[11]，卻鮮有研究將衛(wèi)星資源運(yùn)用過(guò)程中涉及的測(cè)控、數(shù)傳等資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度與規(guī)劃，因此，并不適用于本文提出的綜合任務(wù)調(diào)度與規(guī)劃模型庫(kù)。綜合運(yùn)用調(diào)度模型及算法是實(shí)現(xiàn)本文提出的應(yīng)急條件下星地資源綜合運(yùn)用模式的核心，旨在有多任務(wù)需求并發(fā)時(shí)能解決衛(wèi)星、測(cè)控及數(shù)傳等資源間的沖突，在衛(wèi)星、測(cè)控及數(shù)傳資源三者之間建立一種優(yōu)化無(wú)沖突的關(guān)聯(lián)關(guān)系[12]，是一個(gè)復(fù)雜的約束滿足優(yōu)化問(wèn)題。模型及算法的建立須著重把握兩點(diǎn)：一是模型以任務(wù)需求為輸入，對(duì)任務(wù)需求、衛(wèi)星資源、測(cè)控資源、數(shù)傳資源進(jìn)行合理的形式化描述；二是規(guī)劃過(guò)程中就應(yīng)急任務(wù)需求，對(duì)衛(wèi)星資源、測(cè)控資源及數(shù)傳資源進(jìn)行分配，同時(shí)分別考慮衛(wèi)星與測(cè)控、數(shù)傳資源三者之間的可見(jiàn)性約束和接口匹配約束。

4 仿真分析

為了進(jìn)一步說(shuō)明本文提出的星地資源綜合運(yùn)用模式的可行性和有效性，選擇由10顆不同類型的成像衛(wèi)星(見(jiàn)表1)、9個(gè)地面測(cè)控資源(見(jiàn)表2)及5個(gè)數(shù)傳資源(見(jiàn)表3)組成星地資源，進(jìn)行仿真驗(yàn)證。

假設(shè)在現(xiàn)有星地資源運(yùn)用模式下，衛(wèi)星資源和數(shù)傳資源分別由3個(gè)運(yùn)控系統(tǒng)進(jìn)行管理，劃分如下：運(yùn)控1{衛(wèi)星1、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3；數(shù)傳資源1、數(shù)傳資源2}；運(yùn)控2{衛(wèi)星4、衛(wèi)星5、衛(wèi)星6、衛(wèi)星7；數(shù)傳資源3、數(shù)傳資源4}；運(yùn)控3{衛(wèi)星7、衛(wèi)星8、衛(wèi)星9；數(shù)傳資源5}；測(cè)控資源統(tǒng)一規(guī)劃。仿真起始時(shí)刻為2016-07-27T00:00:00，結(jié)束時(shí)刻為2016-07-28T00:00:00。若某種應(yīng)急情況下(假設(shè)應(yīng)急需求提出時(shí)刻為2016-07-27T00:00:00)須要對(duì)坐標(biāo)為(157.9°W，21.3°N)的地點(diǎn)進(jìn)行成像，工作過(guò)程遵從測(cè)控―成像―數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程約束。衛(wèi)星資源與地面測(cè)控資源、數(shù)傳資源可見(jiàn)性通過(guò)STK軟件計(jì)算，分別對(duì)任務(wù)需求由運(yùn)控1、運(yùn)控2、運(yùn)控3及本文提出的面向所有星地資源的綜合運(yùn)用的最短響應(yīng)時(shí)間(任務(wù)需求響應(yīng)時(shí)間定義為衛(wèi)星數(shù)傳結(jié)束時(shí)刻與需求提出時(shí)刻之差)，進(jìn)行分析計(jì)算，結(jié)果如表4和圖5所示。

表1 成像衛(wèi)星信息Table 1 Information of imaging satellites

注：a為軌道半長(zhǎng)軸；e為軌道偏心率；i為軌道傾角；Ω為升交點(diǎn)赤經(jīng)；ω為近地點(diǎn)幅角；M為平近點(diǎn)角。

表2 地面測(cè)控資源信息Table 2 Information of ground control station resources

表3 數(shù)傳資源信息Table 3 Information of data transfer resources

表4 不同模式下星地資源分配及需求響應(yīng)時(shí)間Table 4 Distribution of resources and response time under different modes

從仿真結(jié)果可以看出：若應(yīng)急需求由假設(shè)的各運(yùn)控系統(tǒng)分別進(jìn)行響應(yīng)，衛(wèi)星資源和數(shù)傳資源在運(yùn)控系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行分配，在不考慮運(yùn)控向測(cè)控網(wǎng)申請(qǐng)測(cè)控資源所需時(shí)間的條件下，最短響應(yīng)時(shí)間約為3 h54 min，最長(zhǎng)約為17 h40 min，若按照本文提出的綜合運(yùn)用模式進(jìn)行星地資源統(tǒng)一規(guī)劃，則響應(yīng)時(shí)間縮短至約3 h47 min?？梢?jiàn)，在本文提出的星地資源綜合運(yùn)用模式下，數(shù)傳網(wǎng)的建立及星地資源的綜合調(diào)度與規(guī)劃，在避免數(shù)傳資源浪費(fèi)的同時(shí)，能夠解決現(xiàn)有模式下由于系統(tǒng)間資源協(xié)調(diào)導(dǎo)致的任務(wù)需求響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文從應(yīng)急條件下星地資源綜合運(yùn)用需求出發(fā)，分析了現(xiàn)有星地資源運(yùn)用過(guò)程中存在的問(wèn)題和不足，提出了一種新的適用于應(yīng)急條件下星地資源綜合運(yùn)用的模式，并對(duì)其中涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。在應(yīng)急條件下星地資源綜合運(yùn)用模式中，以任務(wù)需求為牽引，在星地資源綜合運(yùn)用時(shí)統(tǒng)一考慮衛(wèi)星、測(cè)控及數(shù)傳等資源進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃，優(yōu)化了現(xiàn)有數(shù)傳資源管理機(jī)制，建立了數(shù)傳網(wǎng)的概念。仿真結(jié)果表明：本文提出的星地資源綜合運(yùn)用模式，能夠解決數(shù)傳資源浪費(fèi)和現(xiàn)有模式下各大系統(tǒng)間綜合運(yùn)用能力弱的問(wèn)題，通過(guò)星地資源綜合規(guī)劃，可有效縮短應(yīng)急條件下任務(wù)需求響應(yīng)時(shí)間，提高星地資源的綜合運(yùn)用效能，為我國(guó)未來(lái)星地資源運(yùn)用模式提供參考。

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(編輯：夏光)

鄭重聲明

最近不斷有作者向編輯部反映，收到以《航天器工程》期刊編輯的名義收取“審稿費(fèi)”、“版面費(fèi)”等費(fèi)用的信函或郵件。

對(duì)此，《航天器工程》鄭重聲明：本刊一直以來(lái)在辦刊過(guò)程中不向作者收取任何費(fèi)用，本刊沒(méi)有授權(quán)任何個(gè)人或組織來(lái)代理稿件受理事宜，任何與《航天器工程》投稿有關(guān)收費(fèi)的網(wǎng)站、網(wǎng)頁(yè)均為詐騙性質(zhì)的，一切以本刊名義向作者收取費(fèi)用的行為均為詐騙行為，本刊保留通過(guò)法律渠道追訴的權(quán)利。請(qǐng)廣大作者明鑒，以防上當(dāng)受騙。有關(guān)投稿事宜和舉報(bào)電話，參見(jiàn)期刊封底聯(lián)系方式，請(qǐng)直接與編輯部聯(lián)系。

謹(jǐn)此啟示。

《航天器工程》編輯部

2017年2月1日

Research on Integrated Handling Mode of Satellite and Station Resources Under Emergency Conditions

YANG Zhenglei1,2ZHANG Haiwei1,2WANG Ruihua1,2YUAN Lihua2

(1 State Key Laboratory of Science and Technology on Aerospace Flight Dynamic,Xi’an 710043,China) (2 Xi’an Satellite Control Center,Xi’an 710043,China)

Derived from requirements of missions under emergency conditions,current satellite and station resources handling process and disadvantages which the ability of integrated handling is weak and data transfer resources is waste are analyzed. A new mode which fits into satellite and station resources handling under emergency conditions is put forward,and its key techniques,such as data transfer net,satellite resources，control resources and database of data transfer resources,integrated handling models and algorithm are also analyzed. The concept of data transfer net is established,and satellites resources,control resources as well as data transfer resources are all considered when mission scheduled,which mostly upgrades ability of satellite and station resources integrated handling. The simulation result shows that proposed new mode can shorten the response time of mission requirement under emergency conditions.

satellite and station resource； emergency condition； integrated handling； data transfer net

2016-10-18；

2017-01-06

國(guó)家自然科學(xué)青年基金(61401516)

楊正磊，男，博士，工程師，研究方向?yàn)楹教炱鳒y(cè)控總體。Email：pather123@163.com。

TP302

A

10.3969/j.issn.1673-8748.2017.01.002