星地协同任务规划软件

1. 成果简介

星地协同任务规划软件包括地面规划软件、星上基础软件、星上自主规划软件等组成，面向大型多功能星座卫星系统的高效协同，通过分布式规划和自主决策提高大型星座资源的使用效率。其核心功能包括：卫星资源管理模块整合轨道数据、星历预报及载荷参数，对规划周期内的观测机会进行资源可用性分析；多星协同规划模块接收地面提交的任务列表，根据多星资源状态和任务匹配程度规划确定不同卫星成员之间的协同方案；单星自主任务规划模块对分配给单星的任务进行规划调整，并根据星上任务执行的处理结果动态生成新的任务，并实时进行星上规划执行从而缩短执行时间；星上基础软件管理卫星指令、接口交互、任务程序、处理结果等，实现星上软件和算法的在轨上注和更新升级。

2. 技术创新点

该成果技术创新体现在以下方面。

（1）星上遥感自适应传输规划，针对规划精度与星上资源相矛盾的问题，通过星上图像识别和任务规划的结合，将预期的图像平均传输数据量减少约50%，显著性区域星上的提取精度预计可达90%，且计算速度提升50倍以上。

（2）星上异构节点规划加速，通过将任务规划过程中的计算拆分到星上不同计算节点，显著提升星上规划输出的速度，可以将星上任务规划的计算时间缩短30%以上。

（3）星地协同规划采用分布式协同计算的架构，通过将复杂的规划计算任务分解，充分利用星上的计算资源，不但缩短了规划响应的时间，而且减少了对地面规划能力的依赖。

3. 技术成熟度

该成果当前处于中试阶段（工程化验证），目前通过在轨试验进行验证。

4. 可应用领域

该成果可应用于以下领域。

（1）灾害应急管理：在地震/洪水等突发灾害中，能迅速组织卫星资源进行应急响应，为灾害评估、救援指挥等提供关键信息支持。

（2）商业航天：面向商业用户提供定制化的卫星观测服务，如农业监测、城市规划、自然资源调查等，促进商业航天市场的发展。

（3）地球观测与环境监测：可用于气象预测、自然灾害监测、环境污染追踪等领域，提供及时、准确的数据支持。

5. 联系人

王鹏，wangpeng@iscas.ac.cn，13466368259