一种交互式发射任务可行性分析方法

摘要

本发明公开一种交互式发射任务可行性分析方法，一、确定发射需求，发射需求包含航天器数量、重量、尺寸、类型、轨道高度、轨道类型信息；二、开展任务满足度分析，结合整流罩几何尺寸包络匹配性、星箭机械接口匹配性、星箭电性接口匹配性、运载器运载能力、当前状态的信息，得出任务满足度分析结论；三、根据任务满足度分析结论确认是否受领任务，若未受领任务，则直接取消任务；若受领任务，则根据发射需求、当前状态开展任务优先级分析，按照优先级排序结果，生成相应的发射任务要求；本发明能够开展发射任务的满足度分析，对于具备发射条件的任务根据任务紧迫性、重要性进行筹划排序，对于不完全具备发射条件的任务给出降级发射的可行建议。

说明书

技术领域

本发明属于固体运载火箭发射任务分析的技术领域，具体涉及一种交互式发射任务可行性分析方法。

背景技术

SSO、LEO等典型发射轨道的发射任务，运载器主要为小型固体运载火箭，受制于装备型号、发射能力、保障条件等多方面的约束，并不能确保所需发射的卫星一定能够被发射到指定轨道高度，而且任务时效性要求高，发射轨道高度、发射卫星数量、重量事先都不确定，任务分析难度大。传统发射任务都是基于大型液体火箭展开，发射时间视任务准备情况而定，由于现役液体运载火箭型号已经形成能力梯队，基本不存在降级发射或难以满足发射的情况，所以，传统发射任务分析方法难以满足SSO、LEO等典型发射轨道的发射任务分析需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种交互式发射任务可行性分析方法，能够针对SSO、LEO等典型发射轨道的发射任务，开展发射任务的满足度分析，对于具备发射条件的任务需要根据任务紧迫性、重要性进行筹划排序，对于不完全具备发射条件的任务需要给出降级发射的可行建议。

实现本发明的技术方案如下：

一种交互式发射任务可行性分析方法，包括以下步骤：

步骤一、确定发射需求，发射需求包含航天器数量、重量、尺寸、类型、轨道高度、轨道类型的信息；

步骤二、开展任务满足度分析，结合整流罩几何尺寸包络匹配性、星箭机械接口匹配性、星箭电性接口匹配性、运载器运载能力、当前状态的信息，得出任务满足度分析结论；

步骤三、根据任务满足度分析结论确认是否受领任务，若未受领任务，则直接取消任务；若受领任务，则根据发射需求、当前状态开展任务优先级分析，按照优先级排序结果，生成相应的发射任务要求。

进一步地，任务满足度分析流程具体为：

第一步：任务满足度分析首先通过星箭匹配分析结论、运载能力分析结论以及执行任务能力分析结论，再根据任务满足度匹配规则，得到任务满足度分析结论；

第二步：将任务满足度分析结论存入任务数据库的同时，提供给监视显示前端、任务优先级分析以及任务分析基础框架使用。

进一步地，任务满足度匹配规则包括以下三种情况：

1、当三个分析结论全部匹配，得到完全满足发射条件的结论；

2、当星箭匹配分析结论和执行任务能力分析结论匹配，而运载能力不匹配时，此时需要根据运载能力分析结论得出的最大运载能力，并给出降级发射的建议；

3、当星箭匹配分析结论和执行任务能力分析结论任一个结论不满足匹配规则时，则给出取消发射的建议。

进一步地，星箭匹配分析流程具体为：

第一步：首先解析从任务数据库中提取得到的具体发射需求，包括航天器属性参数、技术参数、入轨要求、目标区域和任务时限；

第二步：根据已建立的参数数据库得到运载器可用资源，结合从具体发射需求中解析得到信息，按照星箭匹配规则进行星箭匹配分析，匹配规则包括整流罩几何尺寸包络匹配、星箭机械接口匹配、星箭电性接口匹配；

第三步：将从具体发射需求中解析得到的航天器属性参数、技术参数、入轨要求、目标区域和任务时限的过程数据及分析结果存入任务数据库，并提供监视显示前端进行显示。

进一步地，运载能力分析流程具体为：

第一步：首先解析从任务数据库中提取得到的具体发射需求，包括航天器属性参数、技术参数、入轨要求、目标区域和任务时限；

第二步：根据已建立的参数数据库得到运载器技术参数与技术指标，结合航天器技术参数等信息，按照运载能力分析匹配规则进行运载能力分析，运载能力分析匹配规则包括航天器质量和轨道高度；

第三步：将从具体发射需求中解析得到的航天器属性参数、技术参数、入轨要求、目标区域和任务时限的过程数据及分析结果存入任务数据库，并提供监视显示前端进行显示。

进一步地，执行任务能力分析流程具体为：

第一步：首先解析从任务数据库中提取得到的具体发射需求，包括航天器属性参数、技术参数、入轨要求、目标区域和任务时限，同时得到当前状态，包括人员(岗位、定岗人数、在岗人数)、装备、厂房、工位、任务、保障的信息；

第二步：根据已建立的参数数据库得到发射技术指标，结合当前状态，按照执行任务能力匹配规则进行执行任务能力分析，执行任务能力匹配规则包括人员要求、装备要求、厂房要求和工位要求；

第三步：将从具体发射需求中解析得到的航天器属性参数、技术参数、入轨要求、目标区域和任务时限的过程数据及分析结果存入任务数据库，并提供监视显示前端进行显示。

进一步地，任务优先级分析流程具体为：

第一步：首先解析从任务数据库中提取得到的具体发射需求，并根据任务满足度分析提供的任务满足度分析结论，确定单任务优先级；

第二步：确定单任务优先级后，将其与任务规划池(包括高、中、低三级任务)中的任务基于时间和资源要素条件进行冲突检查，若无冲突，则将待规划任务加入任务规划池；若有冲突，给出冲突清单和可用的时间窗口，用于冲突处理；

在冲突处理时，若待规划任务可调整至可用的时间窗口内，则在调整后重新进行任务冲突检查，若待规划任务为原池任务时，与原池任务负责方协商处理冲突，更新任务规划池；

第三步：对任务规划池冲突消解完毕并更新后，将最终生成的发射任务要求提供给任务规划使用，同时将发射任务要求发送给任务数据库存储和监视显示前端进行显示。

有益效果：

本发明首次提出交互式发射任务分析基础框架方法，能够有效解决有限发射准备时间及发射资源约束条件下的任务满足度分析问题。通过星箭匹配、运载能力和执行任务能力综合分析，可以快速排除不具备发射条件的发射任务，同时针对具备部分发射条件的发射任务给出降级发射建议，针对完全满足发射条件的发射任务进行筹划优先级排序，区别于传统发射任务分析方法中仅有完全满足发射条件和不满足发射条件两种分析结论的分析模式，本发明方法不仅细分了任务满足度状态，并在满足度分析结论基础上进一步给出了指导开展后续任务筹划的决策建议，有助于合理安排有限发射资源尽可能实现发射效益最大化。

附图说明

图1为任务分析总体流程图。

图2为任务满足度分析流程图。

图3为星箭匹配分析流程图。

图4为运载能力分析流程图。

图5为执行任务能力分析流程图。

图6为任务优先级分析流程图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种交互式发射任务分析基础框架方法针对SSO、LEO等典型发射轨道的发射需求，需求输入包括航天器类型、技术参数及入轨要求，任务目标区域和任务时限等，依据当前状态(人员状态、装备状态、保障状态等)、综合态势等信息，开展任务满足度分析、任务优先级分析等，完成任务统筹，分析确定发射任务要求。主要实现以下功能：

(1)任务满足度分析。针对SSO、LEO等典型发射轨道的发射需求，依据现有全部发射能力和保障条件，开展星箭匹配分析、运载能力分析和执行任务能力分析等，给出定性的任务满足度分析结论，包括完全满足、降级发射建议等。

星箭匹配分析。开展星箭整流罩几何尺寸包络分析、星箭机械接口匹配性分析等。

运载能力分析。开展SSO和LEO等典型发射轨道的运载器最大运载能力与航天器数量、重量、尺寸、类型、轨道高度、轨道类型等的约束分析。

执行任务能力分析。分析在任务期间人员、保障等要素的状态，给出执行任务能力的结论。

(2)任务优先级分析。综合发射需求、任务满足度分析结论和当前状态等，分析给出任务规划排序等建议。

如图1所示，本发明的总体流程如下：

第一步：接收任务分析基础框架发送的发射需求，发射需求包含航天器数量、重量、尺寸、类型、轨道高度、轨道类型等信息；

第二步：开展任务满足度分析，结合整流罩几何尺寸包络匹配性、星箭机械接口匹配性、星箭电性接口匹配性、运载器运载能力、当前状态等信息，得出任务满足度分析结论；

第三步：任务分析将任务满足度分析结论发送给任务分析基础框架；

第四步：任务分析根据任务分析基础框架发送的任务满足度分析结论反馈，确认是否受领任务，若未受领任务，则直接取消任务；若受领任务，则进行任务优先级分析；

第五步：任务分析根据发射需求、当前状态等信息，开展任务优先级分析，按照优先级排序结果，生成相应的发射任务要求。

如图2所示，任务满足度分析流程：

第一步：任务满足度分析首先通过星箭匹配分析结论、运载能力分析结论以及执行任务能力分析结论，再根据任务满足度匹配规则，得到任务满足度分析结论；

第二步：任务满足度分析将任务满足度分析结论存入任务数据库的同时，提供给监视显示前端、任务优先级分析以及任务分析基础框架使用。

其中，任务满足度匹配规则分为以下三种情况：

当三个分析结论全部匹配，得到完全满足发射条件的结论；

当星箭匹配分析结论和执行任务能力分析结论匹配，而运载能力不匹配时，此时需要根据运载能力分析结论得出的最大运载能力，并给出降级发射的建议；

当星箭匹配分析结论和执行任务能力分析结论任何其中一个结论不满足匹配规则时，则给出取消发射建议。

如图3所示，星箭匹配分析流程：

开展星箭整流罩几何尺寸包络分析、星箭接口匹配性分析等。

第一步：星箭匹配分析首先是解析从任务数据库中提取得到的具体发射需求，包括航天器属性参数、技术参数、入轨要求、目标区域和任务时限等；

第二步：星箭匹配分析根据已建立的参数数据库得到运载器可用资源，结合从发射需求中解析得到的航天器属性参数、技术参数等信息，按照星箭匹配规则进行星箭匹配分析，匹配规则包括整流罩几何尺寸包络匹配、星箭机械接口匹配、星箭电性接口匹配等；

第三步：星箭匹配分析将从发射需求中解析得到的航天器属性参数、技术参数、入轨要求、目标区域和任务时限等过程数据及分析结果存入任务数据库，并提供监视显示前端进行显示。

如图4所示，运载能力分析流程：

开展SSO和LEO等典型发射轨道的运载器最大运载能力与航天器数量、重量、尺寸、类型、轨道高度、轨道类型等的约束分析。

第一步：运载能力分析首先是解析从任务数据库中提取得到的具体发射需求，包括航天器属性参数、技术参数、入轨要求、目标区域和任务时限等；

第二步：运载能力分析根据已建立的参数数据库得到运载器技术参数与技术指标，结合航天器技术参数等信息，按照运载能力分析匹配规则进行运载能力分析，运载能力分析匹配规则为航天器质量和轨道高度等；

第三步：运载能力分析将从发射需求中解析得到的航天器属性参数、技术参数、入轨要求、目标区域和任务时限等过程数据及分析结果存入任务数据库，并提供监视显示前端进行显示。

如图5所示，执行任务能力分析流程：

分析各在任务期间人员、产品、保障等要素的状态，给出执行任务能力的结论。

第一步：执行任务能力分析首先是解析任务数据库中提取得到的具体发射需求，包括航天器属性参数、技术参数、入轨要求、目标区域和任务时限等，同时得到当前状态，包括人员(岗位、定岗人数、在岗人数)、装备、厂房、工位、任务、保障等信息；

第二步：执行任务能力分析根据已建立的参数数据库得到发射技术指标，结合当前状态，按照执行任务能力匹配规则进行执行任务能力分析，执行任务能力匹配规则包括人员要求、装备要求、厂房要求和工位要求等；

第三步：执行任务能力分析将从发射需求中解析得到的航天器属性参数、技术参数、入轨要求、目标区域和任务时限等过程数据及分析结果存入任务数据库，并提供监视显示前端进行显示。

如图6所示，任务优先级分析流程：

综合发射需求、任务满足度分析结论和当前状态等，分析给出发射任务规划排序等建议。

第一步：任务优先级分析首先是解析任务数据库中提取得到的具体发射需求，并根据任务满足度分析提供的任务满足度分析结论，确定单任务优先级；

第二步：任务优先级分析确定单任务优先级后，将其与任务规划池(包括高、中、低三级任务)中的任务基于时间和资源等要素条件进行冲突检查，若无冲突，则将待规划任务加入任务规划池；若有冲突，给出冲突清单和可用的时间窗口，用于冲突处理；

任务优先级分析冲突处理时，若待规划任务可调整至可用的时间窗口内，则在调整后重新进行任务冲突检查，若待规划任务为原池任务时，与原池任务负责方协商处理冲突，更新任务规划池；

第三步：任务优先级分析对任务规划池冲突消解完毕并更新后，将最终生成的发射任务要求提供给任务规划使用，同时将发射任务要求发送给任务数据库存储和监视显示前端进行显示。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。