[發明專利]基于任務拆分聚合的數據中繼衛星系統任務規劃方法

有效

• 申請號: 201711134511.2
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN108053051B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 劉潤滋;唐成圓;盛敏;李建東;張琰;汪宇;周笛;朱彥;朱乙婷
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/30
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪;李霞

1.一種基于任務拆分聚合的數據中繼衛星系統任務規劃方法，其特征在于，所述基于任務拆分聚合的數據中繼衛星系統任務規劃方法包括：對網絡中的任務進行拆分與聚合；對預處理后的任務構建可行解序列；對構建的可行解進行局部搜索，輸出任務規劃結果；

所述基于任務拆分聚合的數據中繼衛星系統任務規劃方法包括以下步驟：

步驟一，初始化中繼衛星集合RS＝{rs₁,rs₂,...,rs_n}，中繼衛星天線集合M＝{1,...,m}，中低軌用戶衛星集合US＝{us₁,us₂,...,us_n,...}，任務集合J＝{1,...,n}；任務請求i使用一個五維元組[a_i,b_i,p_i,K_i,sn(i)]表示，其中a_i表示任務i最早能夠開始服務的時間，b_i表示任務i的最晚開始服務的時間，p_i表示其實際開始服務的時間，其中0≤a_i≤b_i，sn表示發起任務i的衛星編號，K_i是可以服務任務i的天線集合；定義服務時間拆分門限T_c，天線轉動時間聚合門限S_c與服務時間聚合門限T_cj；

步驟二，對任務集合中的任務進行預處理；

步驟三，根據預處理后的任務元集與衛星集合，構建每個天線上的可行解序列；

(1)將任務元集按照開始時間是否固定分為兩個不相交的子集U₁與U₂；

(2)按照任務與其他任務的沖突大小順序依次安排U₁中的任務元；

(3)更新U₁，當U₁不為空時，返回執行(2)，若U₁為空，執行(4)；

(4)根據最佳彈性函數值對任務元進行排序，選擇能夠使f(u)最大的任務元進行插入；

(5)更新U₂，當U₂不為空時，返回執行(4)，若U₂為空，輸出規劃表和未規劃任務元集；

步驟四，局部搜索，得到的可行解的基礎上重復搜索可行規劃的鄰域，得到局部最優解。

2.如權利要求1所述的基于任務拆分聚合的數據中繼衛星系統任務規劃方法，其特征在于，所述步驟二包括：

(1)當服務時間長度超過T_c時將其拆分成兩個任務元，用集合J₁表示任務集中所有拆分成功的任務，集合I₁表示J₁中的任務拆分后形成的任務元；

(2)當兩個任務之間的天線轉動時間小于S_c且任務的服務時間小于T_cj時將其聚合為一個任務元；用集合J₂表示聚合成功的任務集，I₂表示聚合后的任務元集；

(3)用集合J₃表示任務集J中既不進行拆分處理也不進行聚合處理的任務集，J₃中的任務可以直接轉換為任務元，形成任務元集I₃。