【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星任务分配，具体涉及一种基于修正合同网的卫星任务分配方法和系统。
技术介绍
1、随着遥感卫星技术的不断发展，卫星数量不断增多，用户的观测需求也进入快速增长的阶段。
2、在集中式任务规划模式中，由一颗主星担任中心节点，完成任务规划并分配给系统内的从星，从星只负责执行主星分配过来的任务，并不参与任务的分配计算。
3、因此，面临着观测需求的快速增长，集中式任务规划模式有时难以解决大规模的观测需求。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于修正合同网的卫星任务分配方法和系统，解决了无法应对大规模的观测需求的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、一种基于修正合同网的卫星任务分配方法，由招标星si执行，包括：
6、s1、采用集中招标策略以待观测任务集合ot为招标任务向各投标星sj广播招标任务信息，开始新一轮招投标过程；
7、s2、发送至各投标星sj以根据投标策略，采用遗传算法得到单星局部规划方案psj，若psj的局部目标函数值大于rsj的局部目标函数值，转入s3；否则，投标星sj放弃对该轮招标任务进行投标，转入s4；其中，rsj为投标星sj的上轮规划方案；
8、s3、接收各投标星sj返回的投标信息tmj＝<tsj，dtj>；其中，投标星sj筛选出本轮投标方案
9、s4、根据接收到的投标信息集合tm＝{tm1，tm2，...，tm|tm|}，采取基于冲突消解的评标策略对重复规划任务进行评标，并基于任务组中标策略得到各投标星修正后的中标方案ts′＝{ts′1，ts′2，...，ts′|tm|}；其中|tm|为投标信息的数量；
10、s5、发送中标信息至投标星以对规划方案rsj进行更新；
11、s6、更新待观测任务集合ot；若或无投标星投标，则招投标过程结束；否则，转入s1。
12、优选的，所述s2中的局部目标函数值指的是局部规划模型中的目标函数，所述局部规划模型如下：
13、
14、
15、
16、(weij-wshj)(wehj-wsij)≤0，1≤i≠h≤not
17、
18、olsti-weij≥0
19、其中，表示待规划任务集合，not表示待规划任务的数量，其中每个任务oti可以表示为三元组oti＝<pi，duri，olsti>，pi表示该任务的观测收益，duri表示该任务观测持续时间，olsti表示该任务的观测截止时间；
20、为决策变量，若投标星sj安排任务oti在第l个可见时间窗进行观测，则否则，
21、twij表示任务oti在投标星sj上的可见时间窗的总个数；
22、表示任务oti在投标星sj上的第l个可见时间窗开始时间，表示任务oti在投标星sj上的第l个可见时间窗结束时间；
23、wsij表示任务oti在投标星sj上的实际观测时间窗开始时间，weij表示任务oti在投标星sj上的实际观测时间窗结束时间，weij＝wsij+duri；
24、cpij表示投标星sj观测任务oti消耗的电量；cpj表示t投标星sj的可用总电量；
25、λ1、λ2为权重系数并且和为1。
26、优选的，所述s4中的基于冲突消解的评标策略包括：
27、s10、根据投标信息集合tm确定重复规划任务集合ct＝{ct1，ct2，...，ct|ct|}，以及确定对各个重复规划任务进行投标的从星集合，其中|ct|为各从星投标方案中的重复规划任务总数，|csi|表示对重复规划任务cti进行投标的从星数量；
28、s20、进行冲突度识别，即对ct中的重复规划任务cti计算冲突度αi，所有重复规划任务计算冲突度后，按照冲突度进行降序排列得到ct′；
29、s30、选取ct′中的第一个任务ctm，计算各投标从星csmj关于其的相对收益值tpmj，其中csmj∈csm，表示第j颗对ctm进行投标的从星；
30、s40、利用冲突消解规则对ctm进行分配，并从ct′中删去ctm；其中，所述冲突消解规则包括：(1)优先选择最大相对收益值者中标；(2)相对收益值相同的情况下，优先选择删除任务数量最少者中标；
31、s50、若，冲突消解过程完成，得到各从星投标方案修正后的中标任务组为ts′＝{ts′1，ts′2，...，ts′|tm|}；否则，转入s30。
32、优选的，所述s20中的冲突度计算公式为：
33、
34、其中，ncom表示投标方案中包含重复规划任务oti的从星数量。
35、优选的，所述s40中的最大相对收益值计算方式是指：
36、
37、
38、其中，ns为投标星的总个数；yij为决策变量，若任务oti被投标星sj安排观测，则yij＝1；否则，yij＝0；tpij是指相对收益值，对于多个投标方案中的重复规划任务，其相对收益值计算方式如下：
39、
40、其中，wein表示对任务oti进行投标的从星集合中的最晚实际观测完成时间。
41、一种基于修正合同网的卫星任务分配系统，由招标星si执行，包括：
42、招标模块，用于执行s1、采用集中招标策略以待观测任务集合ot为招标任务向各投标星sj广播招标任务信息，开始新一轮招投标过程；
43、投标模块，用于执行s2、发送至各投标星sj以根据投标策略，采用遗传算法得到单星局部规划方案psj，若psj的局部目标函数值大于rsj的局部目标函数值，转入接收模块执行s3；否则，投标星sj放弃对该轮招标任务进行投标，转入评标模块执行s4；其中，rsj为投标星sj的上轮规划方案；
44、接收模块，用于执行s3、接收各投标星sj返回的投标信息tmj＝<tsj，dtj>；其中，投标星sj筛选出本轮投标方案tsj＝{tsj|tsj＝psj∩ot}，及删除的已规划任务集合dtj＝{dtj|dtj＝rsj-(rsj∩tsj)}；
45、评标模块，用于执行s4、根据接收到的投标信息集合tm＝{tm1，tm2，...，tm|tm|}，采取基于冲突消解的评标策略对重复规划任务进行评标，并基于任务组中标策略得到各投标星修正后的中标方案ts′＝{ts′1，ts′2，...，ts′|tm|}；其中|tm|为投标信息的数量；
46、第一更新模块，用于执行s5、发送中标信息至投标星以对规划方案rsj进行更新；
47、第二更新本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于修正合同网的卫星任务分配方法，其特征在于，由招标星SI执行，包括：
2.如权利要求1所述的卫星任务分配方法，其特征在于，所述S2中的局部目标函数值指的是局部规划模型中的目标函数，所述局部规划模型如下：
3.如权利要求2所述的卫星任务分配方法，其特征在于，所述S4中的基于冲突消解的评标策略包括：
4.如权利要求3所述的卫星任务分配方法，其特征在于，所述S20中的冲突度计算公式为：
5.如权利要求3所述的卫星任务分配方法，其特征在于，所述S40中的最大相对收益值计算方式是指：
6.一种基于修正合同网的卫星任务分配系统，其特征在于，由招标星SI执行，包括：
7.一种基于修正合同网的卫星任务分配方法，其特征在于，由若干个投标星Sj执行，包括：
8.一种基于修正合同网的卫星任务分配系统，其特征在于，由若干个投标星Sj执行，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于修正合同网的卫星任务分配方法，其特征在于，由招标星si执行，包括：
2.如权利要求1所述的卫星任务分配方法，其特征在于，所述s2中的局部目标函数值指的是局部规划模型中的目标函数，所述局部规划模型如下：
3.如权利要求2所述的卫星任务分配方法，其特征在于，所述s4中的基于冲突消解的评标策略包括：
4.如权利要求3所述的卫星任务分配方法，其特征在于，所述s20中的冲...
【专利技术属性】
技术研发人员：靳鹏，李健，胡笑旋，朱外明，孙海权，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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