[發明專利]衛星任務可靠度優化方法、裝置及電子設備

在審

• 申請號: 201810319516.0
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108510125A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 張思悅;肖依永
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 張海洋

本發明提供了一種衛星任務可靠度優化方法、裝置及電子設備，其中該方法包括獲取預先設置的衛星的觀測任務的已知計劃參數，其中已知計劃參數包括天氣類型概率、各個觀測任務的可觀測天氣類型、及可觀測天氣類型概率的最低閾值；建立任務可靠度優化模型，其中該任務可靠度優化模型包括表示觀測任務的實際安排情況的實際參數變量；根據上述已知計劃參數，基于上述任務可靠度優化模型，確定最優的任務可靠度及最優的任務可靠度對應的實際參數變量的值。在本發明實施例提供的技術方案中，綜合考慮了天氣的概率影響因素和任務執行時間，充分利用衛星的可觀測時間窗口和天氣影響概率，優化任務的實際安排情況，實現任務可靠度的最大化。

技術領域

本發明涉及衛星觀測技術領域，尤其是涉及一種衛星任務可靠度優化方法、裝置及電子設備。

背景技術

衛星只有在飛掠觀測區域或目標上空時才能執行相應的觀測任務，并且受到晝夜條件、太陽光照角度、以及天氣原因等的影響，因而衛星的可觀測時間窗口是非常有限的，是一種非常緊缺的資源。觀測任務一般會產生大量的數據，一般先暫存于星內數據存儲設備。當衛星飛掠經過地面接收站上空時，會將采集到的數據加密并轉換為適合在自由空間傳播的電磁波并發送出去。只有數據被接受后，觀測任務才圓滿完成。因此衛星數據的可回傳時間窗口也是一種有限的時間資源。

如何合理的安排各種類型的觀測任務，以最大化的利用衛星的時間窗口資源即達到最優的任務可靠度，是衛星對地觀測領域的一個重要問題，然而目前還沒有很好的優化方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種衛星任務可靠度優化方法、裝置及電子設備，以綜合考慮天氣的概率影響因素和任務執行時間，充分利用衛星的可觀測時間窗口和天氣影響概率，優化任務的實際安排情況，實現任務可靠度的最大化。

第一方面，本發明實施例提供了一種衛星任務可靠度優化方法，包括：

獲取預先設置的衛星的觀測任務的已知計劃參數，其中所述已知計劃參數包括天氣類型概率、各個觀測任務的可觀測天氣類型、及可觀測天氣類型概率的最低閾值；

建立任務可靠度優化模型，其中所述任務可靠度優化模型包括表示所述觀測任務的實際安排情況的實際參數變量；

根據所述已知計劃參數，基于所述任務可靠度優化模型，確定最優的任務可靠度及所述最優的任務可靠度對應的實際參數變量的值。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，建立所述任務可靠度優化模型包括：

確定用于求解任務可靠度的最大化目標函數和所述實際參數變量的約束條件。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述最大化目標函數為：

其中，R表示最優的任務可靠度，N表示所述衛星被分配的觀測任務的任務集合，i表示所述任務集合中的任一任務，F_i表示觀測任務i的完成可靠度，r_i表示觀測任務i的商業收益，T表示所有任務的總收益。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述約束條件用于：

根據各個觀測任務的可觀測天氣類型、所述可觀測時間窗口屬于可觀測天氣類型的概率、所述觀測需求時長，計算各個觀測任務受到天氣因素影響的完成可靠度。

結合第一方面的第三種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述約束條件還用于：

控制各個所述觀測任務的實際觀測時間窗口在可觀測時間窗口內，及控制實際回傳時間窗口在可回傳時間窗口內；