【技术实现步骤摘要】
一种针对多星多任务的任务规划方法、装置及存储介质
[0001]本说明书实施例涉及卫星任务规划
，特别涉及一种针对多星多任务的任务规划方法、装置及存储介质。
技术介绍
[0002]对地观测卫星可以利用多种观测设备，在绕地轨道上对地球表面的目标实施观察或跟踪以获取影响、电磁参数信息，在多种领域中均发挥着重要的作用。尽管在轨卫星数量与日俱增，但对地观测的需求也在不断增加，针对有限的卫星观测资源，存在大量的观测任务需要被执行。因此，针对当前存在的观测任务需要有效进行规划以高效地利用卫星资源。
[0003]目前在规划卫星观测任务时，往往会考虑观测任务的优先级来确定任务的执行顺序。但是，单纯考虑任务的优先级高低容易导致高优先级任务固定地占用卫星资源，无法基于全局进行调整，难以保证卫星资源的高效利用。而将任务优先级量化为具体数值，在通过线性加权的方式进行任务规划，虽然保证了整体收益，但存在放弃少量高优先级任务而完成更多低优先级任务的情况，不符合实际应用中执行高优先级任务的紧迫程度。因此，目前亟需一种能够兼顾卫星资源的整体利用...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种针对多星多任务的任务规划方法，其特征在于，包括：基于观测任务对卫星的观测窗口的需求构建至少一个窗口组合；所述卫星包括至少一种观测窗口；根据不同优先级的观测任务的完成情况确定目标函数；所述目标函数的函数值针对高优先级的观测任务的完成数量存在大小关系；综合窗口调用情况、任务规划情况、卫星能力约束、不同窗口组合之间的冲突关系和所述目标函数，构建多星任务规划模型；利用所述多星任务规划模型，计算当前窗口组合序列所对应的所有邻域序列所对应的目标函数值；所述邻域序列表示对所述当前窗口组合序列进行调整后得到的窗口组合序列；所述当前窗口组合序列用于覆盖相应的任务；基于目标函数值的大小选取不存在于禁忌列表中的邻域序列作为下一窗口组合序列；所述禁忌列表用于表示固定期限内被选取过的窗口组合序列；重复执行计算不同邻域序列的目标函数值、选取下一窗口组合序列的步骤以完成任务规划。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于观测任务对卫星的观测窗口的需求构建至少一个窗口组合，包括：对不同窗口组合进行向量化；其中，包括：构建窗口组合与观测窗口的包含关系矩阵对不同窗口组合进行向量化；其中，包括：构建窗口组合与观测窗口的包含关系矩阵确定不同窗口组合对观测任务的覆盖情况；其中，包括：构建窗口组合与观测任务的覆盖关系矩阵3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据不同优先级的观测任务的完成情况确定目标函数，包括：确定不同观测任务的优先级；所述优先级通过独热编码的方式表示；构建目标函数为式中，为任务优先级，p
i
为第i项优先级，t
i
∈{0,1},i＝1,
…
,N
T
，t
i
＝1时表示观测任务i已安排观测，t
i
＝0表示观测任务i未完成观测；目标函数目标函数基于所对应的字典序具有大小关系为f1≤f2当且仅当f1与f2的前
n
个分量相同，且在第n+1个分量上f1更小或n＝K。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同窗口组合之间的冲突关系用于表示不同窗口组合之间变换时是否存在时间冲突；所述不同窗口组合之间的冲突关系通过以下方式确定：利用公式h
ju
＝tws
j
‑
twe
u
‑
d
ju
计算冗余时间，式中，h
ju
为冗余时间，tws
j
为观测窗口j的起始时间，twe
u
为观测窗口u的结束时间，d
ju
为卫星
s
从观测窗口j调整到观测窗口
u
所需的过渡时间；根据冗余时间定义窗口冲突关系指示量；其中，所述窗口冲突关系指示量为
式中，根据窗口冲突关系指示量确定窗口冲突约束；其中，所述窗口冲突约束为所述窗口冲突约束用于限定所确定的任务规划在转换窗口时不存在冲突。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述卫星能力约束包括卫星存储约束和能量约束；所述卫星存储约束用于表示卫星的最大存储容量对观测数据占用的存储容量的约束；所述能量约束用于表示卫星所支持的最大能量对卫星利用观测窗口进行观测所消耗的能量的约束；其中，卫星存储约束表示为m
js
为卫星
s
在窗口j上获取观测数据所占用的存储容量，w
j
∈{0,1},j＝1,
…
,N
W
，当w
j
＝1时表示窗口j被使用，w
j<...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹林，甘海平，宋沛然，杜康宁，郭亚男，田澍，张帆，赵宗民，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。