一种面向星上自主任务规划的打靶测试任务生成方法与流程

本发明涉及卫星任务规划，特别涉及一种面向星上自主任务规划的打靶测试任务生成方法。

背景技术：

1、星上自主任务规划，将传统地面任务规划的任务预处理、任务优化编排、指令序列生成等全部功能由星上自主实现，大幅提升卫星的好用易用性。用户只要给出需要拍摄任务的经纬度、数据传输窗口、地面接收站位置，星上控制分系统便可以自主生成供各分系统执行的指令序列，并发送给星务分系统按照指令执行时间转发给相关分系统下位机执行。

2、由于星上自主任务规划技术考虑的星上约束涉及领域广，包括星上星务分系统、载荷分系统、数传分系统、控制分系统、能源分系统等，因此在对自主任务规划技术进行测试验证过程中，很难用几个或几十个特殊的用例来验证软件功能的完备性和测试其能力边界，需要人为手动设计足够数量的测试用例，大大增加了测试时间和人力成本，且无法保证测试验证的完备性。因此，亟需提供一种面向星上自主任务规划的打靶测试任务生成方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种面向星上自主任务规划的打靶测试任务生成方法，通过自动生成打靶任务解决星载自主任务规划技术测试验证难的问题，降低了测试过程中的时间和人力成本。

2、第一方面，本发明提供了一种面向星上自主任务规划的打靶测试任务生成方法，包括：

3、在预设规划时间内确定卫星可进行数传任务的数传时间段；

4、根据所述数传时间段和所述卫星的初始固存值，确定第一成像时长序列；

5、根据所述卫星的载荷连续成像时长和成像间隔时长，确定第二成像时长序列；

6、根据所述第一成像时长序列和所述第二成像时长序列，确定目标成像时长序列；

7、基于所述目标成像时长序列生成测试任务，并对所述测试任务进行能源复核，得到打靶测试任务。

8、可选地，所述根据所述数传时间段和所述卫星的初始固存值，确定第一成像时长序列，包括：

9、根据所述初始固存值，计算得到每个所述数传时间段的成像截止时刻；

10、根据所述数传时间段和所述成像截止时刻对所述预设规划时间进行划分，得到若干成像时间段；

11、将所述成像时间段按时间序列排序，得到第一成像时长序列。

12、可选地，所述根据所述初始固存值，计算得到每个所述数传时间段的成像截止时刻，包括：

13、实时获取所述数传时间段中每个时刻的瞬时固存值；

14、将与所述初始固存值相同的所述瞬时固存值对应的最早时刻，确定为所述成像截止时刻。

15、可选地，所述根据所述数传时间段和所述成像截止时刻对所述预设规划时间进行划分，得到若干成像时间段，包括：

16、确定所述数传时间段的最大数传终止时间；

17、在所述最大数传终止时间小于所述预设规划时间的终止时间时，确定临时成像时间段；其中，所述临时成像时间段从所述最大数传终止时间始至所述预设规划时间的终止时间终；

18、判断所述卫星在所述临时成像时间段内是否位于阳照区；

19、若所述判断结果为是，则将所述临时成像时间段作为最后一个成像时间段；其中，所述成像时间段的数量大于所述数传时间段的数量；

20、若所述判断结果为否，则所述成像时间段的数量与所述数传时间段的数量相同；

21、其中，第一个成像时间段以所述预设规划时间的起始时间作为起点，以所述预设规划时间内的第一个数传时间段的成像截止时刻作为终点；第n个成像时间段以第n-1个数传时间段的数传终止时间作为起点，将第n个数传时间段的成像截止时刻作为终点。

22、可选地，所述根据所述卫星的载荷连续成像时长和成像间隔时长，确定第二成像时长序列，包括：

23、在所述预设规划时间内确定所述卫星位于阳照区的阳照总时长；

24、根据所述载荷连续成像时长和所述成像间隔时长，在所述阳照总时长中依次确定可进行成像的载荷成像时间段；

25、将所述载荷成像时间段按照时间序列排序，得到第二成像时长序列。

26、可选地，所述在预设规划时间内确定卫星可进行数传任务的数传时间段，包括：

27、根据所述卫星的地面站的经纬度和所述卫星所在轨道，确定所述轨道中可进行数传任务的轨道区间；

28、在预设规划时间内确定每个所述轨道区间对应的数传时间段。

29、可选地，所述根据所述第一成像时长序列和所述第二成像时长序列，确定目标成像时长序列，包括：

30、对所述第一成像时长序列中包括的成像时间段的时长进行求和，得到第一成像总时长；

31、对所述第二成像时长序列中包括的载荷成像时间段的时长进行求和，得到第二成像总时长；

32、对所述第一成像总时长和所述第二成像总时长进行对比，将最短的成像总时长对应的序列确定为所述目标成像时长序列。

33、可选地，所述基于所述目标成像时长序列生成测试任务，并对所述测试任务进行能源复核，得到打靶测试任务，包括：

34、在所述目标成像时长序列中随机生成成像任务；

35、针对每个所述成像任务，均执行：根据该成像任务，确定该成像任务对应的数传任务；并根据预设任务时间间隔和预设随机方式生成对应该成像任务的机动任务；其中，所述机动任务包括所述卫星的机动角度；所述测试任务包括所述成像任务、所述数传任务和所述机动任务；

36、判断所述测试任务的总占用能耗是否不超过所述卫星的第一预设能量阈值；

37、若所述判断结果为是，则所述测试任务作为所述打靶测试任务；

38、若所述判断结果为否，则按照所述测试任务的占用能耗由低至高的顺序对所述测试任务进行删除，直至所述判断结果为是。

39、可选地，所述根据预设任务时间间隔和预设随机方式生成对应该成像任务的机动任务，包括：

40、根据所述预设任务时间间隔确定机动时间；

41、在所述机动时间下，基于卫星机动能力曲线确定所述卫星机动的滚动角度范围；

42、基于所述滚动角度范围随机确定滚动角度；

43、根据所述卫星机动能力曲线和所述滚动角度，确定所述卫星机动的俯仰角度范围；

44、基于所述俯仰角度范围随机确定俯仰角度；

45、将所述滚动角度和所述俯仰角度代入所述卫星机动能力曲线中，得到所述机动时间下的所述卫星机动的偏航角度；

46、将所述机动时间下的所述滚动角度、所述俯仰角度和所述偏航角度作为所述卫星的机动角度，得到所述机动任务。

47、可选地，在按照所述测试任务的占用能耗由低至高的顺序对所述测试任务进行删除之后，还包括：

48、判断删除后的测试任务的总占用能耗是否不超过所述卫星的第二预设能量阈值；其中，所述第二预设能量阈值小于所述第一预设能量阈值；

49、若所述判断结果为是，则所述删除后的测试任务作为所述打靶测试任务；

50、若所述判断结果为否，则按照执行所述删除后的测试任务时距离所述卫星处于阴影区由近至远的顺序对该测试任务进行二次删除，直至所述判断结果为是。

51、第二方面，本发明还提供了一种面向星上自主任务规划的打靶测试任务生成装置，包括：

52、数传约束模块，用于在预设规划时间内确定卫星可进行数传任务的数传时间段；并根据所述数传时间段和所述卫星的初始固存值，确定第一成像时长序列；

53、载荷约束模块，用于根据所述卫星的载荷连续成像时长和成像间隔时长，确定第二成像时长序列；

54、成像序列确定模块，用于根据所述第一成像时长序列和所述第二成像时长序列，确定目标成像时长序列；

55、任务生成模块，用于基于所述目标成像时长序列生成测试任务，并对所述测试任务进行能源复核，得到打靶测试任务。

56、第三方面，本发明还提供了一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述任一项所述的面向星上自主任务规划的打靶测试任务生成方法。

57、第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行上述任一项所述的面向星上自主任务规划的打靶测试任务生成方法。

58、第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现本说明书任一第一方面所述的方法的步骤。

59、本发明提供了一种面向星上自主任务规划的打靶测试任务生成方法，首先在预设规划时间内确定卫星的数传时间段，并基于数传时间段和卫星初始固存值确定满足数传约束的第一成像时长序列，然后基于载荷连续成像时长和成像间隔时长，确定满足载荷约束的第二成像时长序列，再从现有的两个成像时长序列中确定出同时满足数传约束和载荷约束的目标成像时长序列，最后基于该目标成像时长序列生成测试任务，通过对测试任务进行能源复合得到打靶测试任务。如此，本发明综合考虑了数传、固存、载荷、能源等分系统的约束，不仅保证了打靶测试任务均为有效可执行任务，还通过上述方法自动化生成打靶测试任务，降低了测试过程所需的人力成本和时间成本，提高了测试用例的生成效率，保证了测试验证的完备性。