空间环境影响空间技术系统安全,是制约航天器高可靠、长寿命运行的重要因素。伴随空间活动中各种高技术的出现,空间技术系统对空间环境保障的需求日益迫切,保障要求日益提高。因此,需要突破目前主要依赖人工经验为主的预报保障方式,建立一套可业务应用的客观化的空间环境模式预报系统。空间环境模式建立在大量空间环境监测数据的基础上,是对监测数据进行科学建模并计算,最终获得对应的空间环境物理参数。随着监测数据的增加,空间环境研究的深入,空间环境模式数量和种类也不断增加。而重复性地对新增研究模式进行技术转化和集成,既增加模式集成工作量,又不便于模式的统一管理。因此,需要在分析空间环境模式技术转化特性的基础上,利用计算机技术,建立空间环境模式集成平台(Space Environment Model Integration Platform,简称SEMIP),实现空间环境多个模式的标准集成、管理和运行控制,为空间环境预报保障奠定技术基础。本文主要工作如下:(一)本文对空间环境模式驱动数据的数据特点、模式类型、输入输出数据文件类型、运行周期等信息进行了调研,归纳总结模式在技术集成方面的共性,设计了基于XML的空间环境模式集成信息模板。该模板包括模式基本BASE模板、模式程序PROGRAM模板、模式输入INPUT模板和模式输出OUTPUT模板四部分,分别用于模式基本信息、程序信息、输入文件信息和输出文件信息的标准化处理,为新模式的无编码标准集成工作奠定技术基础。(二)本文对空间环境模式集成的物理过程进行分析总结,提出了基于Petri网的空间环境模式集成模型,并应用在空间环境模式集成平台SEMIP上。通过给集成模型中令牌“着色”来改进Petri网,并根据令牌属性设置来控制集成的执行过程,确保模式业务运行中的各步骤按顺序完成。(三)本文调研了任务调度和集群负载均衡算法,并结合空间环境模式任务运作特点,提出了基于混合加权的最优负载算法,解决模式运行任务在服务器集群中的分发。(四)本文设计的SEMIP平台能够实现对空间环境模式的无编码标准集成和管理,通过在平台下对多个模式的集成验证了平台无编码集成、模式周期自动化运行的有效性,通过在服务器集群中的模式运行任务分发实验,验证了基于混合加权的最优负载算法的可行性。