Литература

Автономное планирование задач наблюдения в группировке малых спутников

Карсаев О.В. Автономное планирование задач наблюдения в группировке малых спутников // Известия ЮФУ. Технические науки. 2019. №1. С.118-132. DOI: 10.23683/2311-3103-2019-1-129-143

Аннотация

Использование автономного планирования является одним из основных условий максимальной реализации потенциальных возможностей группировок спутников. Автономное планирование в этом случае реализуется с помощью информационного взаимодействия и локальных бортовых вычислений спутников на основе алгоритмов распределенного автономного планирования. В статье рассматривается подход, в котором автономное планирование использует также вычислительные ресурсы наземных пунктов системы дистанционного зондирования Земли. С помощью наземных вычислений для каждой входной заявки на космическую информацию генерируется формальное описание сценария ее выполнения, причем этот сценарий может включать в себя выполнение как одного, так и множества сеансов наблюдений. В случае сценария с множеством сеансов наблюдений при необходимости возможно включение в него логических условий, определяющих порядок выполнения наблюдений. С помощью наземных вычислений для каждого сеанса наблюдения рассчитывается также упорядоченный по времени список всех временных интервалов, когда это наблюдение может быть выполнено средствами группировки. Аналогичным образом вычисляются временные интервалы, когда оказывается возможным информационное взаимодействие между компонентами системы дистанционного зондирования Земли. При наличии этих данных задача автономного планирования каждого наблюдения сценария выполнения заявки решается таким образом. Информация, полученная с помощью наземных вычислительных средств, которая необходима для автономного решения задачи планирования наблюдений передается спутникам. Порядок локального планирования наблюдений определяется в соответствии с порядком перечисления временных окон в списке, в котором каждое окно задает допустимый сеанс наблюдения. Если наблюдение оказывается не запланированным, то эта задача передается следующему спутнику. Эффективность информационного взаимодействия в группе спутников, и как следствие, эффективность автономного планирования, критическим образом зависят от возможностей сетевого уровня, в частности, от периодов времени, когда существует возможность передачи данных между узлами сети. Этот аспект задачи также рассматривается в статье, в частности предлагается подход к передаче данных в коммуникационной сети группировки спутников. Этот подход строится на основе DTN-технологии (от англ. Delay and Disruption Tolerant Networking) и CGR-маршрутизации (от англ. Contact Graph Routing) сообщений в сети.