[發明專利]一種通信約束下面向復合任務的異構多星在線協同方法

有效

• 申請號: 201711279400.0
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108510145B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 陳成;李國梁;王濤;劉曉路;邢立寧;姚鋒;賀仁杰;張忠山;陳英武;陳宇寧;呂濟民;陳盈果
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 北京匯智勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11346
• 代理人: 石輝

本發明公開了一種通信約束下面向復合任務的異構多星在線協同方法。在所述方法中，每個對地觀測衛星在接收到復合任務后，對所述復合任務進行分解，并基于該對地觀測衛星的成像載荷類型，構建自身的局部任務結構視圖，該局部任務結構視圖中僅包括該對地觀測衛星能夠完成的子任務；對地觀測衛星在構建自身的局部任務結構視圖后，同其他對地觀測衛星進行交互，在此交互過程中，發現自身任務結構與共享任務結構之間存在的協同關聯關系；當生成承諾時，對地觀測衛星會等待其他非本地承諾的到達，選取其中一個最佳對地觀測衛星進行方法執行，同時其余對地觀測衛星撤銷相應的承諾。

技術領域

本發明涉及衛星技術領域，特別是涉及通信約束下面向復合任務的異構多星在線協同方法。

背景技術

分布式對地觀測衛星系統呈現異構化趨勢，觀測任務請求的復合性逐漸增強，同時復合任務中各子任務之間會存在漸次可調度特性，使得多星在線協同任務調度機制與算法面臨新的挑戰，因此需要針對通信約束下面向復合任務的異構多星在線協同任務調度問題進行研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種通信約束下面向復合任務的異構多星在線協同方法，復合任務是應急觀測任務且是指對同一觀測目標需要執行多次成像觀測，同時各次成像觀測之間在成像類型、成像質量、任務收益值和/或時間先后上存在約束關系，異構多星是指具有多個對地觀測衛星LEO，各對地觀測衛星LEO配備有至少兩種不同類型的成像載荷，同時各個對地觀測衛星LEO的載荷類型也存在差異，而且星間通信存在通信時間窗口，其中，每個對地觀測衛星在接收到復合任務后，對所述復合任務進行分解，并基于該對地觀測衛星的成像載荷類型，構建自身的局部任務結構視圖，該局部任務結構視圖中僅包括該對地觀測衛星能夠完成的子任務；對地觀測衛星在構建自身的局部任務結構視圖后，同其他對地觀測衛星進行交互，在此交互過程中，發現自身任務結構與共享任務結構之間存在的協同關聯關系；當生成承諾時，對地觀測衛星會等待其他非本地承諾的到達，選取其中一個最佳對地觀測衛星進行方法執行，同時其余對地觀測衛星撤銷相應的承諾。

優選地，將復合任務分為前攝復合任務和漸次復合任務，對于前攝復合任務，每當該復合任務發布時，采用一次性調度；對于漸次復合任務，后一子任務在前一子任務完成之后生成并發布，采用漸次性調度。

優選地，若應用場景中只存在前攝復合應急任務，則在第o″批應急任務發布后，將在線協同調度問題構建為如下混合整數線性規劃(MILP)模型：

若應用場景中包括漸次復合緊急任務，則在第o″批中漸次應急任務j″的第p″個子任務生成并發布時，將在線協同調度問題構建為如下混合整數線性規劃(MILP)模型：

其中，

co_iojp+(s_iojpk+pr_ik)y_iojpk+olf_iojp(y_iojpk-1)≤co_ik (2)

co_ik+(s_ikojp+pr_ojp)y_ikojp+olf_ik(y_ikojp-1)≤co_iojp (3)