(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210495292.5 (22)申请日 2022.05.07 (71)申请人 北京控制工程研究所 地址 100080 北京市海淀区北京272 9信箱 (72)发明人 许凡　傅秀涛　何世民　綦艳霞　 董晓刚　李晓锋　姚宁　田科丰　 (74)专利代理 机构 中国航天科技专利中心 11009 专利代理师 李晶尧 (51)Int.Cl. G06F 9/48(2006.01) G06F 9/50(2006.01) (54)发明名称 一种面向应急任务的高可靠卫星自主任务 规划方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种面向应急任务的高可靠卫 星自主任务规划方法及系统， 属于航天器控制技 术领域； 当地面注入应急观测任务时， 任务规划 软件对其进行快速响应， 回退未执行的非应急任 务， 在满足星上资源约束的情况下将应急任务与 回退的非应急任务进行重规划。 该方法在保证应 急任务快速响应、 优先规划、 准确执行的同时， 也 实现避免因资源冲突删除非应急任务的功能， 可 最大限度地保证非应急任务的规划执行， 提高了 软件的可靠性、 安全性； 本发明解决了应急任务 引起的资源冲突问题， 在保证应急任务快速执行 的前提下， 最大程度地保留非应急任务， 提高星 上自主任务规划的可靠性。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115080201 A 2022.09.20 CN 115080201 A 1.一种面向应急任务的高可靠卫星自主任务 规划方法， 其特 征在于： 包括： 步骤一、 由控制系统向星务分系统发送整个轨道周期的任务指令序列， 星务分系统接 收到指令序列后按时序依次执 行各指令序列； 步骤二、 星务分系统在轨道周期内判断是否有其它任务上注， 当有其它任务上注时， 进 入步骤三； 当 没有其它任务上注时， 进入步骤十； 步骤三、 判断上注的其它任务中是否存在紧急任务， 当存在紧急任务时， 进入步骤四； 当不存在紧急任务时， 将其它任务 排序在指令序列后执 行， 进入步骤十； 步骤四、 根据当前时刻指令序列的执行状态， 对紧急任务进行退回或不退回的选择， 当 指令序列和紧急任务 不退回时， 进入步骤十； 当指令序列和紧急任务退回 时， 进入步骤五； 步骤五、 将退回的指令序列退回至控制系统的任务池中， 将其已规划状态恢复为未规 划状态， 并释放退回的指令序列所占用的固存容 量； 步骤六、 将退回的紧急任务退回至控制系统的任务池中， 将其已规划状态恢复为未规 划状态， 将应急任务的优先级设置为最高， 并将应急任务与退回的指令序列合并后重新排 序， 形成合并任务； 步骤七、 对合并任务所占用资源进行判断， 当占用资源大于控制系统或星务分系统的 资源时， 进入步骤八； 当占用资源小于等于控制系统或星务分系统的资源时， 进入步骤九； 步骤八、 删除合并任务中的退回的指令序列， 并返回步骤七， 直至占用资源小于等于控 制系统或星务分系统的资源， 进入步骤九； 步骤九、 控制系统将合并任务发送至星务分系统； 步骤十、 星务分系统执 行任务。 2.根据权利要求1所述的一种面向应急任务的高可靠卫星自主任务规划方法， 其特征 在于： 每个待执行任务对应一条指令序列或多条指令序列。 3.根据权利要求2所述的一种面向应急任务的高可靠卫星自主任务规划方法， 其特征 在于： 所述 步骤四中， 对紧急任务进行 退回或不退回的选择的具体方法为： S1、 当所有指令序列全部执 行完成时， 紧急任务 不退回， 继续处 理紧急任务； S2、 当所有指令序列均未执行时， 退回所有指令序列和紧急任务， 重新规划指令序列和 紧急任务的排序， 再次发送； S3、 当指令序列已部分执行， 且待执行任务的首条指令序列未执行， 则认为待执行任务 未开始执行， 退回该任务所有指令序列、 后续任务的指令序列和紧急任务， 重新规划 排序， 再次发送； S4、 当指令序列已部分执行， 且待执行任务的首条指令序列已执行， 则认为待执行任务 已开始执行， 保留该任务的所有指令序列， 退回后续任务的指 令序列和紧急任务， 重新规划 排序， 再次发送。 4.根据权利要求3所述的一种面向应急任务的高可靠卫星自主任务规划方法， 其特征 在于： 所述 步骤七中， 占用资源 包括开关机状态、 累计开机时长、 开关机次数、 固存状态。 5.根据权利要求4所述的一种面向应急任务的高可靠卫星自主任务规划方法， 其特征 在于： 步骤四中， 退回的指令序列为完整 待执行任务的指令序列。 6.一种面向应急任务的高可靠卫星自主任务规划系统， 其特征在于： 包括设置在星上 控制系统中的控制模块和设置在星上星务分系统中的星务分模块；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115080201 A 2控制模块： 发送整个轨道周期的任务指令序列至星务分模块； 向星务分模块上注其它 任务； 接收星务分模块退回的指令序列和紧急任务； 将退回的指令序列退回至星上控制系 统的任务池中； 将其已规划状态恢复为未规划状态， 并释放退回的指令序列所占用的固存 容量； 将退回的紧急任务退回至星上控制系统的任务池中， 将其已规划状态恢复为未规划 状态， 将应急任务的优先级设置为最高， 并将 应急任务与退回的指 令序列合并后重新排序， 形成合并任务； 对合并任务所占用资源进行判断， 当占用资源大于星上控制系统或星上星 务分系统的资源时， 删除合并任务中的退回的指令序列； 当占用资源小于等于星上控制系 统或星上星务分系统的资源时， 将合并任务发送至星务分模块； 星务分模块： 接收到指令序列后按时序依次执行各指令序列； 接收控制模块传来的其 它任务， 判断其它任务中是否存在紧急任务； 当不存在紧急任务时， 将其它任务 排序在指令序列后， 继续执 行任务； 当存在紧急任务时， 根据当前时刻指令序列的执行状态， 对紧急任务进行退回或不退 回的选择； 当指令序列和紧急任务不退回时， 继续执行任务； 当指令序列和紧急任务退回 时， 将指令序列和紧急任务退回至控制模块； 接收控制模块传来的合并任务， 执 行任务。 7.根据权利要求6所述的一种面向应急任务的高可靠卫星自主任务规划系统， 其特征 在于： 每个待执行任务对应一条指令序列或多条指令序列。 8.根据权利要求7所述的一种面向应急任务的高可靠卫星自主任务规划系统， 其特征 在于： 星务分模块对紧急任务进行 退回或不退回的选择的具体方法为： S1、 当所有指令序列全部执 行完成时， 紧急任务 不退回， 继续处 理紧急任务； S2、 当所有指令序列均未执行时， 退回所有指令序列和紧急任务， 重新规划指令序列和 紧急任务的排序， 再次发送； S3、 当指令序列已部分执行， 且待执行任务的首条指令序列未执行， 则认为待执行任务 未开始执行， 退回该任务所有指令序列、 后续指令序列和紧急任务， 重新规划 排序， 再次发 送； S4、 当指令序列已部分执行， 且待执行任务的首条指令序列已执行， 则认为待执行任务 已开始执行， 保留该任务的所有指令序列， 退回后续指令序列和紧急任务， 重新规划 排序， 再次发送。 9.根据权利要求8所述的一种面向应急任务的高可靠卫星自主任务规划系统， 其特征 在于： 占用资源 包括开关机状态、 累计开机时长、 开关机次数、 固存状态。 10.根据权利要求9所述的一种面向应急任务的高可靠卫星自主任务规划系统， 其特征 在于： 退回的指令序列为完整 待执行任务的指令序列。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115080201 A 3