考虑指令上注的多星应急任务规划方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种考虑指令上注的多星应急任务规划方法及装置，本发明专利技术根据测控站与每个卫星的可见时间窗，确定了若干个调度决策时刻，并在每个调度决策时刻判断是否有应急任务加入，从而能够及时发现加入的应急任务，提高了对应急任务处理的效率。利用上注完成时间筛选任务的可用可见时间窗，从而保证了在完成上注后才进行相关任务的观测。在为应急任务选取可用可见时间窗时考虑了应急任务的完成期限，确保了应急任务在预定的完成期限内完成。利用精确算法对应急任务与常规任务的加权和进行任务规划，能够快速的为每个应急任务安排目标可用时间窗，不仅能够提高应急任务的规划效率和收益，并且能够保证整体的任务完成率。 1

Multi star emergency mission planning method and device considering instruction injection

The invention provides a multi star contingency planning method and device which takes into account the instruction of instructions. According to the monitoring station and the visible time window of each satellite, this invention determines several scheduling decision times, and determines whether there is an emergency task to join in each scheduling decision time, and the emergency task can be found in time. It improves the efficiency of dealing with emergency tasks. By using the upper injection to complete the visible time window of the time screening task, it ensures that the relevant tasks can be observed after completing the injection. When the visible time window is selected for emergency tasks, the deadline for emergency tasks is considered, and the emergency task is completed within the scheduled deadline. Using the precise algorithm to weigh the emergency task and the routine task and plan the task, it can quickly arrange the available time window for each emergency task. It can not only improve the planning efficiency and income of the emergency task, but also guarantee the overall task completion rate. One

【技术实现步骤摘要】
考虑指令上注的多星应急任务规划方法及装置
本专利技术涉及卫星任务规划领域，具体涉及一种考虑指令上注的多星应急任务规划方法及装置。
技术介绍
随着卫星技术的不断发展和用户对遥感数据需求的不断提高，对地观测卫星开始在重大自然灾害、突发事件等应急任务中扮演着越来越重要的角色，成为获取信息的重要手段。在应用过程中，卫星是按照相关需求对地表特定区域进行成像，并将形成的图像发送给地面的接收站。目前，卫星任务规划主要面向固定周期的静态任务规划，任务规划方法普遍采用约束优化建模，综合考虑星地资源使用约束条件，以最大化综合成像收益，通过遗传算法、贪婪算法等多目标优化算法，获得卫星最优或近似最优任务规划方案。这种任务规划方法没有充分考虑应急任务的不确定性和紧急性，同时没有考虑任务规划指令上注等工作流程对应急任务规划的影响，造成得到的任务规划不够合理，无法在在考虑卫星指令上注环节的情况下，利用有限的卫星资源对应急任务进行快速合理的规划，以使应急任务能够在截止时间内最早完成，同时保证卫星的整体任务完成率。总之，现有技术中的卫星任务规划，动态调整性不足，工程适用性不强，不适用于考虑指令上注环节下的应急任务的规本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑指令上注的多星应急任务规划方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

【技术特征摘要】
1.一种考虑指令上注的多星应急任务规划方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：接收应急任务和/或常规任务，并作为输入，并利用如下步骤对接收的应急任务和/或常规任务进行处理：根据测控站与每个卫星的可见时间窗确定若干个调度决策时刻，在每个调度决策时刻利用决策调度机制来确定是否为调度时刻，并针对每个所述调度时刻进行任务规划，确定每个卫星相对于所述调度时刻的待规划任务集合；确定每个卫星相对于所述调度时刻的任务规划序列的指令上注完成时间，确定每个应急任务在每个卫星上的每个可用可见时间窗以及每个常规任务在每个卫星上的每个可用可见时间窗；根据待规划任务集合中，每个应急任务在每个卫星上的每个可用可见时间窗以及每个应急任务的权重，确定应急任务数量和与权重和的加权和，得到第一和；根据待规划任务集合中，每个常规任务在每个卫星上的每个可用可见时间窗以及每个常规任务的权重，确定常规任务数量和与权重和的加权和，得到第二和；确定所述第一和与第二和的加权和，并根据所述第一和与第二和的加权和确定所述待规划任务集合中每个任务的目标可见时间窗；根据每个任务的目标可见时间窗，确定针对所述待规划任务集合的任务规划序列，并作为输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调度时刻根据如下步骤确定：确定测控站与每个卫星的可见时间窗的开始时间，得到若干个调度决策时刻；在每个调度决策时刻利用决策调度机制确定调度时刻，所述决策调度机制如下：判断在预定时间段内是否接收到应急任务；如果接收到应急任务，则确定当前调度决策时刻为调度时刻；如果没有接收到应急任务，继续判断在该预定时间段内到达的常规任务数量M以及原规划序列的未执行任务数量S是否满足：M+S≥U且原规划序列的未执行任务数量S与紧前规划任务总数H是否满足：其中，U为可规划任务总量阈值；V为星上任务未完成率阈值；如果满足，则确定当前调度决策时刻为调度时刻，如果不满足，该调度决策时刻不进行任务规划，继续执行原规划任务序列；所述方法利用如下步骤确定每个卫星相对于调度时刻的任务规划序列的指令上注完成时间：确定每个卫星在每个调度时刻的测控站可见时间窗的结束时间为在调度时刻进行任务规划序列的指令上注完成时间。3.根据权利要求1和2所述的方法，其特征在于，所述方法利用如下步骤确定每次调度时刻对应的待规划任务集合中任务的可用可见时间窗：所述方法利用如下步骤确定待规划任务集合中每个常规任务在每个卫星上的每个可用可见时间窗：针对所述待规划任务集合中的每个常规任务，从其在每个卫星的可见时间窗中选取开始时间晚于当前任务的接收时间以及对应的上注完成时间的可见时间窗，得到当前常规任务在每个卫星上的可用可见时间窗；所述方法利用如下步骤确定待规划任务集合中每个应急任务在每个卫星上的每个可用可见时间窗：针对所述待规划任务集合中的每个应急任务，从其在每个卫星的可见时间窗中选取开始时间晚于当前任务的接收时间以及对应的上注完成时间，并且结束时间早于当前应急任务的完成期限的可见时间窗，得到当前应急任务在每个卫星上的可用可见时间窗。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述第一和与第二和的加权和利用如下公式确定：式中，RE、Rnum、RJ、Rwgt表示预定比例系数；RE表示应急任务的数量，NS表示卫星的数量，表示应急任务e在卫星S上的可用可见时间窗的个数；we表示应急任务的权重；NJ表示常规任务的个数；表示常规任务j在卫星S上的可用可见时间窗的个数；wj表示常规任务的权重；表示任务i在卫星S上的第n个可见时间窗的决策变量，如果任务i在卫星S上的第n个可见时间窗内完成，则取值1，否则取值0。5.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述方法在得到所述应急任务在每个卫星上的可用可见时间窗之后，并且在计算得到所述第一和之前，还包括如下步骤：针对每个应急任务，从地面站与每个卫星的可见时间窗中，选取结束时间早于或等于当前应急任务的完成期限的可见时间窗，得到下传时间窗；针对每个应急任务，从其在每个卫星上的可用可见时间窗中，选取结束时间早于或等于对应的下传时间窗的开始时间的可用时间窗，得到目标可用可见时间窗，并根据所述目标可用可见时间窗确定所述第一和。6.一种考虑指令上注的多星应急任务规划装置，其特征在于，所述装置包括：输入模块，用于接收应急任务和/或常规任务；调...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳鹏，王超超，胡笑旋，夏维，张海龙，孙海权，罗贺，马华伟，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34