[發(fā)明專利]遙感衛(wèi)星地面站多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711134543.2
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107909207A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉暢;路寬;劉焱;王英強(qiáng);年昭華;韓威
• 申請（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星信息工程研究所
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06
• 代理公司: 北京善任知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11650
• 代理人: 金楊,王大方

1.一種遙感衛(wèi)星地面站多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，通過五級篩選流程，將復(fù)雜的資源調(diào)度過程細(xì)化分解，獲得多目標(biāo)資源調(diào)度結(jié)果，包括如下步驟：

步驟(1)能力篩選，將資源的指標(biāo)能力與任務(wù)要求進(jìn)行匹配，提取具備執(zhí)行任務(wù)能力的所有接收資源；

步驟(2)狀態(tài)篩選，針對通過能力篩選得到的各資源的狀態(tài)進(jìn)行檢查，保留狀態(tài)正常的資源，剔除狀態(tài)異常的資源；

步驟(3)沖突篩選，針對通過狀態(tài)篩選得到的各資源進(jìn)行沖突檢查，剔除在同一時間段內(nèi)已被占用的資源，保留未使用的資源；

步驟(4)優(yōu)化篩選，針對通過沖突篩選得到的各資源進(jìn)行智能提取，基于資源調(diào)度目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)資源的合理整合；

步驟(4)配置篩選，依據(jù)任務(wù)中給出的要求，針對通過優(yōu)化篩選得到的各資源，進(jìn)行資源配置的匹配；

各篩選過程之間采用松耦合連接且可獨(dú)立優(yōu)化升級。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙感衛(wèi)星地面站多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，基于加權(quán)求和法，設(shè)計(jì)所述優(yōu)化篩選的流程，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)資源調(diào)度方法架構(gòu)，所述多目標(biāo)資源調(diào)度方法架構(gòu)將資源調(diào)度目標(biāo)作為優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)，對每個目標(biāo)函數(shù)設(shè)立權(quán)值，加權(quán)，然后求和，獲取每類資源下權(quán)值最大的設(shè)備資源。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的遙感衛(wèi)星地面站多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：所述資源調(diào)度目標(biāo)包括：實(shí)現(xiàn)地面站資源使用負(fù)載均衡的資源調(diào)度目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)地面站任務(wù)保障能力最大化的資源調(diào)度目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)地面站任務(wù)成功率最大化的資源調(diào)度目標(biāo)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的遙感衛(wèi)星地面站多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：所述地面站資源使用負(fù)載均衡的資源調(diào)度目標(biāo)，通過歷史數(shù)據(jù)判讀來實(shí)現(xiàn)，包括：判讀待選資源的歷史使用時長以及歷史任務(wù)使用次數(shù)，選取歷史使用率低的資源，保證各資源的使用率相對平衡。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的遙感衛(wèi)星地面站多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述地面站任務(wù)保障能力最大化的資源調(diào)度目標(biāo)，通過資源指標(biāo)能力評估來實(shí)現(xiàn)，包括：評估待選資源指標(biāo)優(yōu)劣，保留指標(biāo)優(yōu)異的資源；評估待選資源的專項(xiàng)性，保留專項(xiàng)性強(qiáng)的資源；最終，保障后續(xù)的新增任務(wù)擁有足夠滿足任務(wù)要求的資源。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的遙感衛(wèi)星地面站多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述地面站任務(wù)成功率最大化的資源調(diào)度目標(biāo)，通過分析資源對任務(wù)的支持能力來實(shí)現(xiàn)，包括：對歷史任務(wù)執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確認(rèn)資源個體對于不同衛(wèi)星任務(wù)的支持能力，最終選取支持能力強(qiáng)的資源。

7.一種遙感衛(wèi)星地面站多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，包括：

資源庫，采取分級分類的方式進(jìn)行存儲，抽象地面站的設(shè)備資源，整合為跟蹤資源、數(shù)傳資源以及記錄資源，并進(jìn)行獨(dú)立管理；

資源管理模塊，通過人機(jī)交互界面，對資源庫中的地面站資源進(jìn)行管理操作；

資源調(diào)度模塊，依次通過能力篩選、狀態(tài)篩選、沖突篩選、優(yōu)化篩選以及配置篩選對資源管理模塊中的資源進(jìn)行篩選，為各衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)分配資源，并基于加權(quán)求和法設(shè)計(jì)優(yōu)化算法插件集成平臺，調(diào)用各插件，執(zhí)行基于固定目標(biāo)的資源調(diào)度工作，將多個固定目標(biāo)的調(diào)度結(jié)果進(jìn)行整合，形成多目標(biāo)資源調(diào)度結(jié)果；

負(fù)載均衡目標(biāo)算法插件，判讀資源的歷史使用率，以平衡資源整體使用率的方法，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡目標(biāo)；

任務(wù)保障目標(biāo)算法插件，評估資源指標(biāo)的優(yōu)劣情況以及資源專項(xiàng)性，以智能化預(yù)留資源的方法，實(shí)現(xiàn)任務(wù)保障能力最大化的目標(biāo)；

任務(wù)執(zhí)行目標(biāo)算法插件，依據(jù)任務(wù)歷史執(zhí)行情況分析資源對于任務(wù)的支持能力，以匹配最強(qiáng)任務(wù)支持能力資源的方法，實(shí)現(xiàn)任務(wù)成功率最大以及執(zhí)行質(zhì)量最優(yōu)的目標(biāo)。