面向应急常态化的卫星任务管控模式研究

面向高动态到达的应急任务,现有卫星任务管控系统已很难满足应急任务常态化的高时效性要求。为了避免频繁调整星上指令,维护星地状态的一致性,通过深入分析地面任务规划、遥控指令上注和星上指令执行等时序逻辑,设计了基于事件触发的滚动式任务管控模式,建立了滚动式任务规划策略及业务流程,实现了任务管控系统的应急任务快速响应能力。

遥感卫星滚动式动态任务规划技术

面对应急任务常态化趋势,通过分析卫星任务管控系统快速响应需求,提出了滚动式动态任务规划技术方法,研究了动态任务规划问题的求解过程,分析了动态任务规划滚动时间窗口选取策略、前瞻式任务与资源处理策略和星上资源连续使用原则等。该方法在遥感卫星任务管控系统中的工程化应用将能够大大提升系统应急任务快速响应时效性,降低任务动态调整复杂度,规避星上任务频繁调整风险。该方法将为面向任务快速响应的新一代任务管控系统建设奠定技术基础。

场区尺度风场和污染物扩散快速预测系统构建及应用

目的构建快速预测系统,提高场区尺度核事故后果评价计算精度和效率。方法开展场区尺度范围内复杂下垫面周围风场和污染物扩散的快速预测方法研究,采用风场诊断模型和拉格朗日粒子扩散方法,以显式分辨建筑物和植被分布的方式,建立场区尺度快速预测系统;通过数值模拟理想和真实城市场区算例,并与风洞实验测量数据和计算流体力学数值结果进行比较,研究复杂下垫面对局地风场和污染物输运的影响。结果快速预测系统能在约5 min时间内清晰的模拟出局地高分辨率风场以及污染物浓度分布信息,建立与地理信息软件的接口,并可以实现与中尺度气象预报模式的耦合;从计算准确性上看,系统对风场模拟效果良好,风速和风向的分数偏差分别为0.33和-0.08,模拟的浓度场的范围受风场影响较大,除个别低浓度点外,模拟和观测的浓度比值在0.05~3.40之间。结论快速预测系统可以在保证计算精度的基础上,有效模拟出流场分布特征,提高计算效率,为核事故应急响应提供重要参考和依据。