卫星测控地面站智能任务运行方法及系统与流程

本发明涉及卫星测控，具体的说是卫星测控地面站智能任务运行方法及系统。

背景技术：

1、卫星测控地面站是卫星运行管控的核心基础设施，承担着卫星捕获、跟踪、遥测、遥控、数据接收与处理等关键任务，其运行效率与可靠性直接决定了卫星任务的成败。随着全球航天事业的快速发展，在轨卫星数量大幅增加，卫星任务类型日益复杂多样，对卫星测控地面站的自动化、智能化水平提出了更高要求。

2、目前，卫星测控地面站的任务运行多采用预设逻辑驱动的自动化方式，即通过编写固定的控制脚本、配置预设的任务流程，实现部分测控操作的自动化执行。然而，这种传统方式存在多方面的明显局限性：

3、一是任务适应性差，面对不同类型、不同轨道的卫星测控任务，需要专业技术人员人工重新编写或修改控制脚本，无法灵活适配任务需求的动态变化，新任务部署周期长；

4、二是依赖人工干预程度高，当出现设备故障、卫星状态异常、信号干扰等突发情况时，需要专业技术人员实时介入处置，不仅增加了人力成本，还可能因人工响应不及时导致任务失败，尤其对于低轨卫星短过境窗口的场景，人工处置的时效性难以保障；

5、三是开发维护复杂度高，预设逻辑的编写、调试与更新需要专业的编程能力，且随着任务复杂度提升，脚本数量呈指数级增长，维护难度与成本大幅增加；

6、四是知识复用性差，各分系统的操作经验、故障处置规则等知识分散存储在不同人员与系统中，无法实现高效复用与共享，新人培养周期长，新任务部署效率低下。

7、近年来，大语言模型凭借其强大的自然语言理解、逻辑推理与知识迁移能力，在各领域的智能化应用中取得了突破性进展。将大语言模型与卫星测控地面站的任务运行相结合，构建具备自主决策、协同作业能力的智能系统，成为解决传统自动化方式不足、提升地面站智能化水平的关键方向。然而，目前航天测控领域尚未有成熟的技术方案，能够将大语言模型有效融入卫星测控地面站的全流程任务运行，实现测控任务的全自主、智能化自动运行，也缺乏适配测控场景的专用模型体系、多角色协同机制与全流程安全管控方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中卫星测控地面站自动化方式适应性差、依赖人工干预、开发维护复杂、知识复用性弱等缺陷，提供一种基于卫星测控地面站智能任务运行方法及系统，以大模型为核心决策单元构建智能测控闭环，实现测控任务的全流程智能自动运行，提升地面站的运行效率、可靠性与智能化水平，降低人力成本与技术门槛。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：卫星测控地面站智能任务运行方法，包括以下步骤：

3、s1、依据卫星测控任务需求，梳理地面站各分系统的核心业务逻辑与数据规范，构建多个面向不同分系统的专业知识库，存储对应分系统的设备参数、操作规范、故障处置规则及历史运行数据；

4、s2、基于卫星测控领域标准规范、历史测控任务数据及各分系统知识库，对大语言模型进行微调训练，构建用于实现测控任务自动运行的多角色站控智能体，各子智能体配置独立运行进程并建立实时数据交互机制；

5、s3、将所述多角色站控智能体部署于卫星测控地面站管控平台，配置智能体与各类业务设备的通信接口，实现智能体与设备的双向数据交互与设备控制能力；

6、s4、通过多角色站控智能体接收并解析测控任务需求，生成标准化测控任务计划，调用对应分系统知识库，自动完成卫星捕获、跟踪、测控及数据接收记录的全流程操作；

7、s5、实时监测测控任务执行过程中的设备状态、卫星参数及任务进度，当检测到异常时，生成包含异常类型、发生时间与影响范围的提示信息及对应处置方案，支持自动执行或人工辅助处置；

8、s6、记录测控任务执行全过程数据，形成任务执行报告，并基于历史任务数据持续优化智能体决策逻辑及知识库内容，实现智能体的自我迭代升级。

9、具体地，所述分系统专业知识库包括天线分系统、射频接收分系统、射频发射分系统、基带数据处理分系统、站务监控分系统及安全管控分系统知识库；各知识库均采用基础属性、操作规范、故障处置、历史经验、约束规则的五维结构化架构，基于知识图谱实现统一存储与关联推理。

10、具体地，所述多角色站控智能体采用1个总控智能体加多个专业执行智能体的分层架构，专业执行智能体包括任务调度智能体、设备控制智能体、数据处理智能体、异常处置智能体及安全管控智能体；各智能体基于消息队列的发布-订阅模式实现实时通信，通过任务拆解分层执行、资源全局调度、异常联动处置的协同机制完成作业。

11、具体地，微调后的大语言模型构成测控专用大模型体系，包括测控领域知识大模型、多模态感知与判读大模型、智能任务规划与调度大模型、故障诊断与自主决策大模型、任务执行监控与复盘大模型及自然语言人机交互大模型；各模型具备明确的功能边界与权责范围，协同支撑智能体的决策与执行。

12、具体地，步骤s5中的异常处置具体流程为：对检测到的异常进行分级分类与影响范围评估，调用故障诊断模型与对应分系统知识库定位故障根因，生成符合安全规范的处置策略与遥控指令序列，经多级安全校验与人工复核后执行，并全程监控处置效果形成闭环管理。

13、具体地，步骤s6中的迭代优化分为知识库级、智能体级、模型级与系统级四个层级，基于任务复盘结果对应执行知识库内容更新、智能体执行逻辑优化、模型参数微调训练及系统架构升级；通过历史任务回放、模拟场景测试与实际任务跟踪验证优化效果，形成闭环持续改进机制。

14、卫星测控地面站智能任务运行系统，包括：

15、知识库构建模块，用于依据卫星测控任务需求梳理各分系统业务逻辑与数据规范，构建多个面向不同分系统的专业知识库；

16、智能体训练模块，用于基于测控领域知识、历史任务数据及分系统知识库对大语言模型进行微调训练，构建多角色站控智能体；

17、部署交互模块，用于将多角色站控智能体部署于地面站管控平台，配置与各类业务设备的通信接口，实现双向数据交互；

18、任务执行模块，用于通过多角色站控智能体解析任务需求、生成任务计划，调用知识库与设备完成测控全流程操作；

19、监测处置模块，用于实时监测任务执行状态，检测到异常时生成异常提示及处置方案，支持自动或人工辅助处置；

20、数据记录与优化模块，用于记录任务全过程数据并形成执行报告，基于历史数据迭代优化智能体与知识库。

21、具体地，系统采用分层架构设计，从下至上依次为支撑保障层、感知接入层、模型智能核心层、智能应用层及应用展示层；支撑保障层提供实时数据库、测控知识图谱与模型推理引擎基础环境，感知接入层实现多源数据与设备状态统一接入，模型智能核心层集成各类测控专用大模型，智能应用层提供自动化业务功能，应用展示层实现人机交互与任务可视化。

22、具体地，所述智能体训练模块包括数据采集单元、数据预处理单元及模型微调单元；数据采集单元用于对接日志系统与任务管理系统，采集测控领域规范、历史任务案例与设备运行日志数据；数据预处理单元用于完成数据清洗、标注与标准化处理；模型微调单元用于迭代训练优化大语言模型参数，适配测控场景的决策需求。

23、具体地，系统内置多级安全校验机制，涵盖指令语法校验、逻辑校验、权限校验与模型合规性判断，支持关键指令人工复核开关配置；全流程操作日志加密存储且不可篡改，实现所有操作全链路可追溯，保障测控任务执行的安全性与合规性。

24、本发明的有益效果：

25、智能化水平显著提升。通过大语言模型的微调训练构建多角色站控智能体，实现了测控任务需求解析、任务计划生成、设备控制、异常处置等全流程的自主决策与自动执行，摆脱了对人工干预的高度依赖，大幅提升了地面站的智能化水平。

26、任务适应性强。基于各分系统专业知识库与大模型的知识迁移能力，智能体能够灵活适配不同类型、不同轨道的卫星测控任务，无需人工修改控制脚本，降低了任务部署难度，提升了任务适配效率。

27、运行效率与可靠性大幅提升。智能体能够实时监测任务执行过程，实现测控任务全流程自动化，大幅降低人工值守强度；可快速识别并处置异常，缩短人工响应时间，降低任务失败风险，通过多子智能体协同作业提升任务执行效率。

28、开发维护成本显著降低。无需编写大量固定控制脚本，仅需通过知识库更新与模型微调即可适配新任务、新设备，简化了开发与维护流程，降低了技术门槛与人力成本。

29、知识复用性强。构建各分系统专业知识库，实现了卫星测控领域知识的集中管理与高效复用；通过历史任务数据的积累与分析，实现智能体的自我迭代优化，持续提升任务执行能力。

30、操作门槛低、易用性强。支持自然语言人机交互，指挥员可通过自然语言完成测控任务管控，实现“口述即指令”，大幅降低操作门槛，提升系统易用性。