一种星地协同任务规划调度效能评估方法及系统与流程

本发明涉及效能评估，特别是指一种星地协同任务规划调度效能评估方法及系统。

背景技术：

1、随着商业航天与低轨卫星星座技术的快速发展，低轨遥感卫星凭借轨道高度低、观测分辨率高、重访周期短等优势，已成为全球全域感知、应急快速响应的核心支撑载体，星地协同任务规划调度是卫星系统发挥效能的核心环节，其核心是根据卫星轨道特性、地面任务需求，合理分配卫星观测、地面接收、数据传输、产品处理等任务，优化任务执行时序与资源分配策略，确保星地系统高效、可靠地完成各类地面任务。

2、任务规划调度效能评估是评估规划调度方案效果的关键手段，其核心目标是通过量化评估规划调度方案的执行效果、资源利用效率、任务完成质量，识别系统运行过程中的短板与不足，为系统的优化改进提供科学依据。星地协同任务规划调度效能评估的核心价值，在于打破卫星在轨运行与地面系统工作的壁垒，实现星-地-任务三者的协同匹配，避免出现卫星资源浪费、地面设备闲置、任务响应滞后等问题，确保星地系统整体效能最大化。

3、目前星地协同任务规划调度效能评估领域已形成一系列技术成果并初步应用，分别针对卫星和地面系统的任务规划调度进行效能评估。但存在不足，难以适配星地协同全系统效能评估的需求，评估指标体系不完善，缺乏与星地协同调度参数关联的专项指标，难以定位观测任务执行短板；没有从全流程的角度进行效能评估，难以定位系统各流程间衔接的短板。

技术实现思路

1、本发明提供了一种星地协同任务规划调度效能评估方法及系统，实现了星地协同效能的直观可视化监控与量化决策支持。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、第一方面，一种星地协同任务规划调度效能评估方法，所述方法包括：

4、步骤1，获取星地协同任务规划调度全流程的多源异构数据，对所述多源异构数据进行预处理，形成评估数据集；

5、步骤2，基于所述评估数据集，计算星地协同调度效率指标，得到效率评估结果；

6、步骤3，根据所述效率评估结果，从所述评估数据集中提取成功完成观测任务所对应的观测数据，计算观测任务质量指标，得到质量评估结果；

7、步骤4，基于所述评估数据集、所述效率评估结果和所述质量评估结果，对数据从卫星观测到产品交付的全流程进行分段计时，得到数据全流程时效评估结果；

8、步骤5，基于所述效率评估结果、所述质量评估结果以及所述数据全流程时效评估结果，构建多维效能评估视图进行可视化展示，并基于所述多维效能评估视图生成包含短板分析和优化建议的效能评估总报告。

9、第二方面，一种星地协同任务规划调度效能评估系统，包括：

10、获取模块，用于获取星地协同任务规划调度全流程的多源异构数据，对所述多源异构数据进行预处理，形成评估数据集；

11、计算模块，用于基于所述评估数据集，计算星地协同调度效率指标，得到效率评估结果；

12、提取模块，用于根据所述效率评估结果，从所述评估数据集中提取成功完成观测任务所对应的观测数据，计算观测任务质量指标，得到质量评估结果；

13、计时模块，用于基于所述评估数据集、所述效率评估结果和所述质量评估结果，对数据从卫星观测到产品交付的全流程进行分段计时，得到数据全流程时效评估结果；

14、构建模块，用于基于所述效率评估结果、所述质量评估结果以及所述数据全流程时效评估结果，构建多维效能评估视图进行可视化展示，并基于所述多维效能评估视图生成包含短板分析和优化建议的效能评估总报告。

15、第三方面，一种计算设备，包括：

16、一个或多个处理器；

17、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所述的方法。

18、第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述的方法。

19、本发明的上述方案至少包括以下有益效果：

20、通过构建覆盖卫星观测、数据下传、地面传输、数据处理与产品交付全流程的星地协同效能评估体系，克服了传统方法仅评估单一环节的片面性，实现了从系统级到环节级的效能瓶颈定位，通过以任务为驱动、多源数据融合的方式，将效率、质量、时效三类指标纳入统一评估框架，首次实现星地协同响应敏捷度的量化度量；通过全流程链式分段计时模型，可逐环节追溯延迟根源，显著提升运维优化效率；通过以最终产品服务总时效作为终极评价标准，使评估结果直接服务于用户体验和业务效能提升。

1.一种星地协同任务规划调度效能评估方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的星地协同任务规划调度效能评估方法，其特征在于，所述获取星地协同任务规划调度全流程的多源异构数据，对所述多源异构数据进行预处理，形成评估数据集，具体包括：

3.根据权利要求2所述的星地协同任务规划调度效能评估方法，其特征在于，将预处理后的数据按照首次到达的历史数据和非首次到达的更新数据进行分类，并分别存储至专属数据库；根据新到达的更新数据对所述专属数据库进行实时更新，使得所述评估数据集始终基于最新且可靠的数据形成。

4.根据权利要求1所述的星地协同任务规划调度效能评估方法，其特征在于，所述星地协同调度效率指标包括观测任务完成率、星地协同时效和观测任务执行时效；所述观测任务完成率为成功完成观测任务数与总计划观测任务数的比值；所述星地协同时效为需求或观测指令上注完成时间与任务需求到达时间的时间差；所述观测任务执行时效为观测任务开始执行时间与需求或观测指令上注完成时间的时间差；将所述观测任务完成率、星地协同时效和观测任务执行时效进行归一化处理，获得量化的效率评分，并基于所述效率评分与预设效率阈值的比较，定位观测任务执行流程中的效率短板。

5.根据权利要求1所述的星地协同任务规划调度效能评估方法，其特征在于，所述观测任务质量指标包括观测数据对观测需求的涵盖率和观测数据质量；所述涵盖率为卫星实际观测区域与需求观测区域的交集面积占需求观测区域面积的比例；所述观测数据质量为正常观测帧数与总观测数据帧数的比值；将所述涵盖率和所述观测数据质量分别与各自预设的质量阈值进行比较，当任一指标低于其对应的质量阈值时，将该观测任务标记为质量短板任务。

6.根据权利要求1所述的星地协同任务规划调度效能评估方法，其特征在于，所述对数据从卫星观测到产品交付的全流程进行分段计时，得到数据全流程时效评估结果，具体包括：

7.根据权利要求1所述的星地协同任务规划调度效能评估方法，其特征在于，所述可视化展示具体为：搭建可视化展示界面，以图表和时序图的形式呈现星地协同运行状态、各评估指标得分和评估结果；所述生成包含短板分析和优化建议的效能评估总报告具体为：当任一项评估指标低于预设阈值时，自动在效能评估总报告中将其标注为短板，并结合历史数据趋势生成对应的优化建议；所述可视化展示与交互还包括：提供人工交互功能，支持操作人员查看详细评估报告、自定义各评估指标的权重、手动触发评估与优化流程，以及导出所述效能评估总报告。

8.一种星地协同任务规划调度效能评估系统，该系统实现如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，包括：

9.一种计算设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。