[發明專利]一種用于解決面向成像衛星的時間依賴型調度問題的算法

有效

• 申請號: 201410298315.9
• 申請日: 2014-06-28
• 公開（公告）號: CN104063748B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 邢立寧;劉嵩;袁駔;賀仁杰;姚鋒;楊振宇;劉曉路;王沛;張雪婷;義余江;李星;朱劍冰;郭堅;汪路元
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q10/04
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種用于解決面向成像衛星的時間依賴型調度問題的算法，其特征在于：其包括以下步驟：

步驟1：讀入三元組<SatelliteItme,StationItme,TaskItme>,并初始化迭代次數，其中SatelliteItme,StationItme,TaskItme分別表示衛星信息,地面站信息和任務信息；

步驟2：對觀測任務集J中的任務進行排序,生成任務隊列Sequence,Sequence中包含I個任務,I＝N,Sequence[1]表示隊列的首任務；

步驟3：判斷I是否等于0,如果I＝0,轉至步驟11；

步驟4：對Sequence[1]的可用觀測時間窗口進行裁剪；

步驟5：判斷Sequence[1]是否有可用觀測時間窗口,如果沒有,則將Sequence[1]從Sequence中刪除,I＝I-1,并轉至步驟3；

步驟6：為Sequence[1]確定觀測開始時刻t；

步驟7：針對Sequence[1]的觀測開始時刻t進行約束檢查,如果M_t>M,則將Sequence[1]從Sequence中刪除,I＝I-1,并轉至步驟3，其中，M為衛星固存的最大值，M_t：為觀測開始時刻t的衛星固存占用值；

步驟8：對Sequence[1]的回傳時間窗口進行裁剪；

步驟9：判斷是否有可用回傳時間窗口,如果沒有,則將Sequence[1]從Sequence中刪除,I＝I-1,并轉至步驟3；

步驟10：為Sequence[1]確定回傳開始時刻,然后將Sequence[1]從Sequence中刪除,I＝I-1,并轉至步驟3；

步驟11：計算收益并生成當前方案，判斷是否滿足迭代終止條件,如果不滿足,轉至步驟2；

步驟12：依據方案的總收益生成最優調度方案,算法結束，

其中，設定任務的優化目標是使得完成成像并數傳的任務累積收益最大，并設定任務動態收益函數：

Fj(t)=0.6*wj,t0≤t<t10.8*wj,t1≤t<t2wj,t2≤t<t30.8*wj,t3≤t<t40.6*wj,t4≤t≤t5,]]>

w_j是目標j的最大觀測收益,j∈J，J為觀測任務集，t₀、t₅為目標j在衛星圈次能被觀測的最早開始時刻和最晚開始時刻，每個觀測時間窗口都被平均劃分為5個時間段，

其中，在步驟2中，任務序列是指以觀測任務編號為元素構成的一個一維數組，任務序列構造過程中,首先根據排序規則確定排序指標,每個任務的選擇概率為P_j，構造任務序列時,首先產生一個隨機數r,若P₁+P₂+…+P_j-1<r<P₁+P₂+…+P_j,則選擇任務j，如果任務j是第一個被選中的任務,那么任務序列中的第一個元素為j,Sequence[1]＝j,然后在剩余任務中重新計算每個任務的選擇概率挑選出第2個任務,以此類推最終構造出一個完整的任務序列Sequence。