CN111737004B - 基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法及装置 - Google Patents

基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111737004B
CN111737004B CN202010605209.6A CN202010605209A CN111737004B CN 111737004 B CN111737004 B CN 111737004B CN 202010605209 A CN202010605209 A CN 202010605209A CN 111737004 B CN111737004 B CN 111737004B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data transmission
freedom
transmission resource
observation
degree
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010605209.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111737004A (zh
Inventor
徐崇彦
李子杰
杨斌
张丽霞
汤航
刘光辉
史潇骁
赵玉春
周敬博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Remote Sensing Information
Original Assignee
Beijing Institute of Remote Sensing Information
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Remote Sensing Information filed Critical Beijing Institute of Remote Sensing Information
Priority to CN202010605209.6A priority Critical patent/CN111737004B/zh
Publication of CN111737004A publication Critical patent/CN111737004A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111737004B publication Critical patent/CN111737004B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46—Multiprogramming arrangements
    • G06F9/50—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

本发明提供了一种基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法及装置。该方法包括：确定遥感卫星观测时间区间，计算各数传资源对遥感卫星的接收时段；基于卫星测站预报，计算每个观测任务对应的接收自由度；选择接收自由度最小的观测任务进行分析，计算具备接收该观测任务的各数传资源的服务自由度；将服务自由度最小的数传资源分配给选定的观测任务；删除已经分配数传资源的观测任务，并且删除已经分配的数传资源；重复上述过程，直至所有观测任务均分配有数传资源。本发明提供的基于双向自由度的卫星数传资源调度方法及装置针对不同遥感卫星对数传资源使用冲突消解，具有判断逻辑简单、时间复杂度低的特点。

Description

基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法及装置
技术领域
本发明涉及遥感卫星数传资源预分配技术领域，特别是涉及一种基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法及装置。
背景技术
遥感卫星依靠数传资源实现遥感数据对地回传。遥感卫星可综合调度使用多个数传资源进行遥感数据回传，数传资源可分时接收不同遥感卫星回传的遥感数据。但是，一个数传资源同一时刻只能为一颗遥感卫星提供数据回传服务。如何自动进行数传资源冲突消解、将多个数传资源科学高效给多颗遥感卫星，是遥感卫星任务管控和资源调度的核心业务和难点所在。
遥感卫星数传资源调度的目的是合理筹划分配有限数传资源，最大限度满足遥感卫星数据回传需求，核心在于不同遥感卫星对数传资源使用冲突消解，当前没有相关研究成果可支撑此项工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法及装置，针对不同遥感卫星对数传资源使用冲突进行消解，具有判断逻辑简单、时间复杂度低的特点。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法，所述方法包括：确定遥感卫星观测时间区间，计算各数传资源对遥感卫星的接收时段；基于卫星测站预报，计算每个观测任务对应的接收自由度；选择接收自由度最小的观测任务进行分析，计算具备接收该观测任务的各数传资源的服务自由度；将服务自由度最小的数传资源分配给选定的观测任务；删除已经分配数传资源的观测任务，并且删除已经分配的数传资源；重复上述过程，直至所有观测任务均分配有数传资源。
在一些实施方式中，还包括：在计算每个观测任务对应的接收自由度之后，选择接收自由度最小的观测任务进行分析，计算具备接收该观测任务的各数传资源的服务自由度之前，删除自由度计算结果为0的观测任务。
在一些实施方式中，选择接收自由度最小的观测任务进行分析，包括：如果同时有多个自由度同时最小的观测任务，按照优先级由高至低的次序对所述观测任务进行分析。
在一些实施方式中，按照优先级由高至低的次序对所述观测任务进行分析，包括：当存在多个观测任务的接收自由度最小时，按照观测任务的优先级进行选择，优先选择优先级高的观测任务进行分析。
在一些实施方式中，将服务自由度最小的数传资源分配给选定的观测任务，包括：如存在多个服务自由度最小的数传资源，选择时效性最高的数传资源进行分配。
在一些实施方式中，重复上述过程，直至所有观测任务均分配有数传资源，包括：重复执行由接收自由度计算至观测任务及数传资源删除的操作，直至所有观测任务均分配有数传资源。
此外，本发明还提供了一种基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度装置，所述装置包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现根据前文所述的基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
将使用范围最为有限的数传资源，分配给数传资源选择范围最小的观测任务，解决了不同遥感卫星对数传资源使用冲突消解的问题，具有判断逻辑简单、时间复杂度低的特点。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明实施例提供的基于双向自由度的数传资源分配方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的双自由度计算的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的基于双向自由度的数传资源分配装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明实施例提供的基于双向自由度的数传资源分配方法的流程图。参见图1，基于双向自由度的数传资源分配方法包括以下步骤：
(1)确定遥感卫星观测时间区间，计算各数传资源对遥感卫星的接收时段。
(2)基于卫星测站预报，计算每个观测任务对应的接收自由度，删除接收自由度为0的观测任务。
(3)选择接收自由度最小的观测任务进行分析；如存在多个自由度最小的观测任务，选择优先级高的观测任务；计算具备接收此观测任务的各数传资源的服务自由度。
(4)将服务自由度最小的数传资源分配给选定的观测任务；如存在多个服务自由度最小的数传资源，选择时效性高的。
(5)删除已分配数传资源的观测任务，删除已分配的数传资源以及与之存在使用冲突的数传资源。
循环步骤(2)、(3)、(4)、(5)，直至完成所有遥感卫星数传资源分配。
在观测任务众多而数传资源相对有限的背景下，某一观测任务可能同时存在多个满足数传需求的弧段，某一接收弧段也可能满足多个观测任务的数传需求，为此提出基于双向自由度的遥感卫星数传资源分配方法。该方法核心思想为“将使用范围最为有限的数传资源，分配给数传资源选择范围最小的观测任务”。
下面结合图1和图2，对一种基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法进一步说明，具体如下：
(1)确定遥感卫星观测时间区间，计算各数传资源对遥感卫星的接收时段。
设遥感卫星satellitei第j个观测任务scouttaski,j，观测时间区间为[s_sctimei,j,e_sctimei,j]；数传资源resourcek对遥感卫星satellitei的第l个接收时段awi,k,l起止时间表示为[s_awi,k,l,e_awi,k.l]。
(2)基于卫星测站预报，计算每个观测任务对应的接收自由度，删除接收自由度为0的观测任务。
观测任务接收自由度：满足观测任务数传需要的所有数传资源数量，例如：观测任务scouttaski,j对应满足要求的数传资源数量为Numszyi,j，则观测任务的接收自由度即为Numszyi,j。如图1所示，观测卫星satellite1对应的观测任务1，可用数传资源窗口包括aw1,1,1、aw1,2,1、aw1,3,1，故其接收自由度为3；观测卫星satellite3对应的观测任务1，可用数传资源窗口包括aw3,2,1、aw3,3,1，故其接收自由度为2。
(3)选择接收自由度最小的观测任务进行分析；如存在多个自由度最小的观测任务，选择优先级高的观测任务；计算具备接收此观测任务的各数传资源的服务自由度。
数传资源服务自由度：为保障观测任务scouttaski,j而导致无法使用的该资源其他接收弧段数量Numrzyi,j,k。如图1所示，如将aw2,1,2分配给satellite2的观测任务2，将导致resource1对应的aw1,1,2和aw3,1,1无法为satellite1观测任务2和satellite3观测任务1提供服务，其服务自由度为2。
(4)将服务自由度最小的数传资源分配给选定的观测任务；如存在多个服务自由度最小的数传资源，选择时效性高的。
如图2所示，如对satellite2的观测任务1分配数传资源，对应resource1和resource1的服务自由度分别为1和2，基于服务自由度最小原则，应该选择resource1的aw2,1,1。
(5)删除已分配数传资源的观测任务，删除已分配的数传资源以及与之存在使用冲突的数传资源。
循环步骤(2)、(3)、(4)、(5)，直至完成所有遥感卫星数传资源分配。
图3示出了基于双向自由度的数传资源分配装置的结构图。参见图3，例如，所述基于双向自由度的数传资源分配装置300可以用于充当遥感卫星控制***中的资源分配主机。如本文所述，基于双向自由度的数传资源分配装置300可以用于在遥感卫星控制***中实现对数传资源的分配功能。基于双向自由度的数传资源分配装置300可以在单个节点中实现，或者基于双向自由度的数传资源分配装置300的功能可以在网络中的多个节点中实现。本领域的技术人员应意识到，术语基于双向自由度的数传资源分配装置包括广泛意义上的设备，图3中示出的基于双向自由度的数传资源分配装置300仅是其中一个示例。包括基于双向自由度的数传资源分配装置300是为了表述清楚，并不旨在将本发明的应用限制为特定的基于双向自由度的数传资源分配装置实施例或某一类基于双向自由度的数传资源分配装置实施例。本发明所述的至少部分特征/方法可以在网络装置或组件，例如，基于双向自由度的数传资源分配装置300中实现。例如，本发明中的特征/方法可以采用硬件、固件和/或在硬件上安装运行的软件实现。基于双向自由度的数传资源分配装置300可以是任何通过网络处理，存储和/或转发数据帧的设备，例如，服务器，客户端，数据源等。如图3所示，基于双向自由度的数传资源分配装置300可以包括收发器(Tx/Rx)310，其可以是发射器，接收器，或其组合。Tx/Rx 310可以耦合到多个端口350(例如上行接口和/或下行接口)，用于从其他节点发送和/或接收帧。处理器330可耦合至Tx/Rx 310，以处理帧和/或确定向哪些节点发送帧。处理器330可以包括一个或多个多核处理器和/或存储器设备332，其可以用作数据存储器，缓冲区等。处理器330可以被实现为通用处理器，或者可以是一个或多个专用集成电路(application specific integrated circuit，简称ASIC)和/或数字信号处理器(digital signal processor，简称DSP)的一部分。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法，其特征在于，包括：
确定遥感卫星观测时间区间，计算各数传资源对遥感卫星的接收时段；所述计算各数传资源对遥感卫星的接收时段，包括：设遥感卫星satellitei第j个观测任务为scouttaski,j、观测时间区间为数传资源resourcek对遥感卫星satellitei的第l个接收时段awi,k,l的起止时间表示为[s_awi,k,l,e_awi,k.l]；
基于卫星测站预报，计算每个观测任务对应的接收自由度；所述计算每个观测任务对应的接收自由度，包括：观测任务scouttaski,j对应满足要求的数传资源数量为Numszyi,j，则观测任务的接收自由度即为Numszyi,j；
选择接收自由度最小的观测任务进行分析，计算具备接收该观测任务的各数传资源的服务自由度；所述计算具备接收该观测任务的各数传资源的服务自由度，包括：为保障观测任务scouttaski,j而导致无法使用的该资源其他接收弧段的数量Numrzyi,j,k；
将服务自由度最小的数传资源分配给选定的观测任务；
删除已经分配数传资源的观测任务，并且删除已经分配的数传资源以及与之存在使用冲突的数传资源；
重复上述所有过程，直至所有观测任务均分配有数传资源。
2.根据权利要求1所述的基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法，其特征在于，还包括：
在计算每个观测任务对应的接收自由度之后，选择接收自由度最小的观测任务进行分析，计算具备接收该观测任务的各数传资源的服务自由度之前，删除自由度计算结果为0的观测任务。
3.根据权利要求1所述的基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法，其特征在于，选择接收自由度最小的观测任务进行分析，包括：
如果同时有多个自由度同时最小的观测任务，按照优先级由高至低的次序对所述观测任务进行分析。
4.根据权利要求3所述的基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法，其特征在于，按照优先级由高至低的次序对所述观测任务进行分析，包括：
当存在多个观测任务的接收自由度最小时，按照观测任务的优先级进行选择，优先选择优先级高的观测任务进行分析。
5.根据权利要求1所述的基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法，其特征在于，将服务自由度最小的数传资源分配给选定的观测任务，包括：
如存在多个服务自由度最小的数传资源，选择时效性最高的数传资源进行分配。
6.根据权利要求1所述的基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法，其特征在于，重复上述过程，直至所有观测任务均分配有数传资源，包括：
重复执行由接收自由度计算至观测任务及数传资源删除的操作，直至所有观测任务均分配有数传资源。
7.一种基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度装置，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现根据权利要求1至6任意一项所述的基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法。
CN202010605209.6A 2020-06-29 2020-06-29 基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法及装置 Active CN111737004B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010605209.6A CN111737004B (zh) 2020-06-29 2020-06-29 基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010605209.6A CN111737004B (zh) 2020-06-29 2020-06-29 基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111737004A CN111737004A (zh) 2020-10-02
CN111737004B true CN111737004B (zh) 2023-10-24

Family

ID=72652154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010605209.6A Active CN111737004B (zh) 2020-06-29 2020-06-29 基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111737004B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113256184B (zh) * 2021-07-14 2021-09-17 中国人民解放军国防科技大学 测控数传资源一体化的卫星地面站资源规划方法
CN113627823B (zh) * 2021-08-25 2023-11-21 北京市遥感信息研究所 基于观测任务优先级的遥感卫星数传任务规划方法及装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102227881A (zh) * 2008-10-27 2011-10-26 Lg电子株式会社 在无线通信***中操作中继站的方法
CN106059652A (zh) * 2016-05-30 2016-10-26 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种启发式快速卫星数据接收资源联合分配方法
GB201717138D0 (en) * 2016-11-28 2017-12-06 National Univ Of Defense Technology Spark-based imaging satellite task preprocessing parallelization method
CN110489226A (zh) * 2019-07-05 2019-11-22 中国科学院国家空间科学中心 一种基于可用能力计算的天基资源在轨虚拟化方法
CN110705775A (zh) * 2019-09-27 2020-01-17 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种面向应急任务的星地资源快速配置方法
CN110927757A (zh) * 2019-12-26 2020-03-27 广东星舆科技有限公司 卫星观测数据的质控方法、装置及定位装置
CN111143075A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 北京航天宏图信息技术股份有限公司 海洋卫星数据定标检验方法、装置、电子设备及存储介质
CN111191920A (zh) * 2019-12-27 2020-05-22 西安中科天塔科技股份有限公司 大规模地面资源调度方法及装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106461755B (zh) * 2014-03-12 2019-06-14 瑞典爱立信有限公司 通信网络中的终端的定位

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102227881A (zh) * 2008-10-27 2011-10-26 Lg电子株式会社 在无线通信***中操作中继站的方法
CN106059652A (zh) * 2016-05-30 2016-10-26 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种启发式快速卫星数据接收资源联合分配方法
GB201717138D0 (en) * 2016-11-28 2017-12-06 National Univ Of Defense Technology Spark-based imaging satellite task preprocessing parallelization method
CN110489226A (zh) * 2019-07-05 2019-11-22 中国科学院国家空间科学中心 一种基于可用能力计算的天基资源在轨虚拟化方法
CN110705775A (zh) * 2019-09-27 2020-01-17 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种面向应急任务的星地资源快速配置方法
CN110927757A (zh) * 2019-12-26 2020-03-27 广东星舆科技有限公司 卫星观测数据的质控方法、装置及定位装置
CN111191920A (zh) * 2019-12-27 2020-05-22 西安中科天塔科技股份有限公司 大规模地面资源调度方法及装置
CN111143075A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 北京航天宏图信息技术股份有限公司 海洋卫星数据定标检验方法、装置、电子设备及存储介质

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Astrid Gruber."The TanDEM-X DEM Mosaicking: Fusion of Multiple Acquisitions Using InSAR Quality Parameters".《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》.2016,第9卷(第3期),第1047-1057页. *
刘晓丽."遥感卫星滚动式动态任务规划技术".《无线电工程》.2017,第47卷(第09期),第68-72页. *
张丽秋."侦察卫星引导式协同任务规划模型与算法研究".《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》.2016,(2016年第02期),第C031-374页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111737004A (zh) 2020-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111737004B (zh) 基于双向自由度的遥感卫星数传资源调度方法及装置
CN108832993B (zh) 面向混合任务的在线中继卫星***通信资源分配方法
CN110856232B (zh) 一种电力无线专网的中继选择、频率分配方法及装置
CN111191920A (zh) 大规模地面资源调度方法及装置
JPH02284531A (ja) 通信資源を割り付けるための方法および装置
CN113037529B (zh) 一种预留带宽分配方法、装置、设备及存储介质
CN106850040B (zh) 空间信息网络中带宽资源的配置方法和装置
US20050223150A1 (en) Resource management device, resource management system, and resource management method
CN111429004A (zh) 遥感卫星应急任务快速响应方法及装置
CN111580974B (zh) Gpu实例分配方法、装置、电子设备和计算机可读介质
JP2016024612A (ja) データ処理制御方法、データ処理制御プログラムおよびデータ処理制御装置
CN115237589A (zh) 一种基于sr-iov的虚拟化方法、装置和设备
US20030145122A1 (en) Apparatus and method of allowing multiple partitions of a partitioned computer system to use a single network adapter
CN113220459B (zh) 一种任务处理方法及装置
CN111367670A (zh) 遥感卫星地面站网资源申请方法及***
JP2008046803A (ja) データバックアップシステム
Angelakis et al. Flexible allocation of heterogeneous resources to services on an IoT device
CN107634914B (zh) 一种帧流控制方法和装置
CN114364042A (zh) 通信资源调度方法、装置、电子设备和计算机可读介质
CN114301791A (zh) 数据传输方法及装置、存储介质、电子设备
KR101536423B1 (ko) 철강 공정 미들웨어 시스템 및 시스템 메모리 동적 할당 방법
KR20210067911A (ko) 에지 컴퓨팅에서 멀티 연합 학습 서비스 오케스트레이터 및 이의 실행 방법
CN112416887A (zh) 信息交互方法、装置和电子设备
CN113067869B (zh) 节点控制方法及装置、节点管理方法及装置、分布式***
CN111404592A (zh) 遥感卫星中继接收资源申请方法及***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant