中继卫星任务调度方法与系统技术方案

本发明专利技术提供了一种中继卫星任务调度方法与系统，涉及中继卫星的技术领域，其中，该方法包括设置调度初始信息，获取至少两个任务信息；分别计算所述至少两个任务信息的贪婪函数值；排序所述贪婪函数值，得到所述贪婪函数值对应的任务序列，根据所述序列，创建任务限制候选列表；根据所述任务限制候选列表，更新天线指向路径信息；基于所述天线指向路径信息的约束条件，获得所述中继卫星任务调度的可行解。本发明专利技术解决了中继卫星调度系统为所有用户预留最大并且相同的任务准备时间而造成准备时间分配不合理和浪费天线时间资源、影响中继服务质量的技术问题，达到了优化中继卫星任务调度的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
中继卫星任务调度方法与系统
本专利技术涉及中继卫星
，尤其是涉及一种中继卫星任务调度方法与系统。
技术介绍
中继卫星系统是指利用地球静止或高轨道卫星对中低轨道航天器和非航天器等用户目标进行跟踪测控和数据中继的空间信息传输系统。中继卫星采用以下两种星间天线为用户目标提供两种星间链路：单址天线和多址相控阵天线，这两种天线的工作频段、信息传输速率以及服务具体方式不同。实际的任务调度的过程中，通常一颗中继卫星配置两面单址天线和一面多址相控阵天线提供中继服务。其中，单址天线采用机械转动方式指向用户，多址天线采用电扫方式指向用户。中继卫星的单址天线和多址相控阵天线在执行相邻任务之间的准备过程中是无法提供中继服务的，并且与天线在任务执行过程的时长相比，天线在任务准备过程所经历的时间是不能忽略的。目前针对天线任务准备过程，中继卫星任务调度系统将单址天线任务准备时间看成仅与相邻任务序号有关的非时变静态参量，并为所有用户预留最大并且相同的任务准备时间。因而现有中继卫星的任务调度方法存在一定程度的不足。由于中继卫星任务调度系统为所有用户预留最大并且相同的任务准备时间，并未考虑单址天线任务准备时间的动态变化特性，因此极易在实际应用过程造成准备时间分配不合理和天线时间资源的浪费，进而影响中继服务的质量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种中继卫星调度方法与系统，以解决现有中继卫星在天线任务准备过程中预留最大静态时间参量所造成的准备时间分配不合理和天线时间资源浪费，影响中继服务质量的技术问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种中继卫星任务调度方法，包括：设置调度初始信息，获取至少两个任务信息；分别计算所述至少两个任务信息的贪婪函数值；排序所述贪婪函数值，得到所述贪婪函数值对应的任务序列，根据所述序列，创建任务限制候选列表；根据所述任务限制候选列表，更新天线指向路径信息；基于所述天线指向路径信息的约束条件，获得所述中继卫星任务调度的可行解。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述调度初始信息包括：迭代极值和天线指向路径信息的约束条件结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述获得所述中继卫星任务调度的可行解之后，还包括：判定当前迭代次数是否小于所述迭代极值，若是，返回所述分别计算所述至少两个任务信息的贪婪函数值的步骤；若否，输出所述可行解。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述得到所述中继卫星任务调度的可行解之后，还包括：搜索所述可行解的邻域，得到并记录所述可行解的局部最优解；判定当前迭代次数是否小于所述迭代极值，若是，返回所述分别计算所述至少两个任务信息的贪婪函数值的步骤；若否，输出所述局部最优解。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述输出所述局部最优解之后，还包括：根据所述局部最优解，计算得到用于评价中继卫星任务调度指标的参数。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述用于评价中继卫星任务调度指标的参数包括：调度任务完成率、单址天线无效资源占比。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，根据所述任务序列，创建任务限制候选列表，具体包括：根据所述任务序列，计算任务限制候选列表的长度和对应概率；根据所述任务限制候选列表的长度和对应概率，选取对应概率最高的长度值，创建任务限制候选列表。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述根据所述任务限制候选列表，更新天线指向路径信息，具体包括：随机选取所述限制候选列表中的一项任务信息，插入所述天线指向路径；更新所述天线指向路径信息。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述基于所述天线指向路径信息的约束条件，获得所述中继卫星任务调度的可行解，具体包括：判断天线指向路径信息是否满足所述约束条件，若满足，所述天线指向路径信息即为所述中继卫星任务调度的可行解；若不满足，返回所述计算所述至少两个任务信息的贪婪函数值的步骤。第二方面，本专利技术实施例还提供一种中继卫星任务调度系统，包括：信息设置及获取模块，用于设置调度初始信息，获取至少两个任务信息；计算模块，用于分别计算所述至少两个任务信息的贪婪函数值；列表构建模块，用于排序所述贪婪函数值，得到所述贪婪函数值的对应的任务序列，根据所述序列，创建任务限制候选列表；信息更新模块，用于根据所述任务限制候选列表，更新天线指向路径信息；可行解获取模块，用于基于所述天线指向路径信息的约束条件，获得所述中继卫星任务调度的可行解。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术提供的中继卫星任务调度方法与系统，其中，该方法包括：设置调度初始信息，获取至少两个任务信息；分别计算所述至少两个任务信息的贪婪函数值；排序所述贪婪函数值，得到所述贪婪函数值对应的任务序列，根据所述序列，创建任务限制候选列表；根据所述限制候选列表，更新天线指向路径信息；基于所述天线指向路径信息的约束条件，获得所述中继卫星任务调度的可行解，进而解决了现有中继卫星任务调度系统为所有用户预留最大并且相同的任务准备时间，并未考虑单址天线任务准备时间的动态变化特性，造成准备时间分配不合理和天线时间资源浪费、影响中继服务质量的技术问题。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的中继卫星任务调度方法的流程图；图2为本专利技术实施例二提供的第二种中继卫星任务调度方法的流程图；图3为本专利技术实施例二提供的第三种中继卫星任务调度方法的流程图；图4为本专利技术实施例二提供的天线指向路径的示意图。图5为本专利技术实施例四提供的一种中继卫星任务调度系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前中继卫星调度系统为所有用户预留最大并且相同的任务准备时间，并未考虑单址天线任务准备时间的动态变化特性，因此极易在实际应用过程造成准备时间分配不合理和天线时间资源浪费，进而影响中继服务的质量，基于此，本专利技术实施例提供的一种中继卫星任务调度方法与系统，可以动态优化中继卫星天线指向路径，并通过迭代计算得到中继卫星任务调度的最优解。为便于对本实施例进行理解，首先对本专利技术实施例所公开的一种中继卫星本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中继卫星任务调度方法，其特征在于，包括：设置调度初始信息，获取至少两个任务信息；分别计算所述至少两个任务信息的贪婪函数值；排序所述贪婪函数值，得到所述贪婪函数值对应的任务序列，根据所述序列，创建任务限制候选列表；根据所述任务限制候选列表，更新天线指向路径信息；基于所述天线指向路径信息的约束条件，获得所述中继卫星任务调度的可行解。

【技术特征摘要】
1.一种中继卫星任务调度方法，其特征在于，包括：设置调度初始信息，获取至少两个任务信息；分别计算所述至少两个任务信息的贪婪函数值；排序所述贪婪函数值，得到所述贪婪函数值对应的任务序列，根据所述序列，创建任务限制候选列表；根据所述任务限制候选列表，更新天线指向路径信息；基于所述天线指向路径信息的约束条件，获得所述中继卫星任务调度的可行解。2.根据权利要求1所述的中继卫星任务调度方法，其特征在于，所述调度初始信息包括：迭代极值和天线指向路径信息的约束条件。3.根据权利要求2所述的中继卫星任务调度方法，其特征在于，所述获得所述中继卫星任务调度的可行解之后，还包括：判定当前迭代次数是否小于所述迭代极值，若是，返回所述分别计算所述至少两个任务信息的贪婪函数值的步骤；若否，输出所述可行解。4.根据权利要求2所述中继卫星任务调度方法，其特征在于，所述得到所述中继卫星任务调度的可行解之后，还包括：搜索所述可行解的邻域，得到并记录所述可行解的局部最优解；判定当前迭代次数是否小于所述迭代极值，若是，返回所述分别计算所述至少两个任务信息的贪婪函数值的步骤；若否，输出所述局部最优解。5.根据权利要求4所述的中继卫星任务调度方法，其特征在于，所述输出所述局部最优解之后，还包括：根据所述局部最优解，计算得到用于评价中继卫星任务调度指标的参数。6.根据权利要求5所述的中继卫星任务调度方法，其特征在于，所述用于评价中继卫星任务调度指标的参数包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡麟玲，王磊，姜春晓，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11