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申请/专利权人：中国科学院微小卫星创新研究院;上海微小卫星工程中心

摘要：本发明公开了一种适用于单星及星座的多类型多任务星载自主规划系统和方法。本发明采用五层规划框架，包括采集控制层、通信交互层、算法数据层、任务插件层、规划应用层，各层功能模块间松耦合，可根据不同任务类型卫星设计对应的任务规划系统，具有模块化、插件化、可增量扩展等优点，针对星上任务规划系统，支持部分功能补丁式上注更新，支持多类型任务并行规划和执行，支持卫星在轨自主生成并执行任务，可适用于单星单类型、单星多类型、星座单类型及星座多类型任务场景，也可适用于地面系统任务规划应用。

主权项：1.一种面向多类型多任务的星载自主任务规划系统，其特征在于，包括采集控制层、通信交互层、算法数据层、任务插件层和规划应用层，其中：所述采集控制层位于本系统的底层，用于采集信息和任务控制；所述通信交互层是本系统的传输中枢，用于传输信息和控制指令，包括获取采集控制层采集信息、本星其它单机采集信息和星座内其它卫星状态信息，传输任务规划结果，接收遥控指令，发布任务状态遥测；所述通信交互层根据任务、控制与监测需求，进行标准化数据流接口设计，包括星内数据总线、星间通信总线、时间管理总线和实时控制总线，其中：星内数据总线作为主节点获取星内参与任务过程单机和软件的所有数据，发出控制信息，或通过辅节点率先进行数据整合，降低任务规划软件的通信压力；星间通信总线分为空闲状态信息、任务状态监测和任务控制三种，根据星座数量及单星数据量的不同选择不同的通信方式；时间管理总线用于任务规划系统的时统控制，采用PPS秒脉冲触发校时机制，对于高频率要求的时间系统，采用基于PPS内部触发，时间管理总线与所述规划应用层、所述采集控制层直接连接，用于周期性规划和实时控制；实时控制总线用于任务规划结果的高频率实时数据交互；所述算法数据层用于缓存或存储数据以及任务规划的通用算法，所述数据为任务规划需要数据以及生成数据；所述任务插件层是本系统对每类任务的规划和管理单元，通过插件上注的方式，实现任务规划软件在轨补丁更新；所述规划应用层是本系统的调度管理层，对任务插件层、算法数据层和通信交互层进行调度管理，包括数据管理模块、任务编排模块、任务调度模块、冲突消解模块、执行管理模块和任务处置模块，其中：数据管理模块用于算法数据层数据模块维护，定期更新或存储；任务编排模块为触发式调用，用于根据外部输入的任务请求，或根据周期任务规则，自主生成任务请求，将其加入算法数据层任务请求队列；任务调度模块周期访问任务请求队列，将后续一定时间段内的任务按类型，调用任务插件层任务规划方法，并将任务规划结果放入算法数据层规划结果集；冲突消解模块用于解决任务规划结果集中两个任务执行时间或执行载荷产生冲突的问题；执行管理模块为周期式调用，根据任务类型匹配任务流程库，根据任务流程库调用任务指令模板，经通信交互层和采集控制层完成任务执行；任务处置模块用于异常处置，分为周期式调用和触发式调用。

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