[發(fā)明專利]多星對(duì)地觀測(cè)任務(wù)的調(diào)度方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910902261.5
• 申請(qǐng)日: 2019-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN110751372B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 靳鵬;任送蓮;胡笑旋;夏維;張凱;羅賀;馬華偉;王國(guó)強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06
• 代理公司: 北京久誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11542
• 代理人: 余罡

本發(fā)明提供一種多星對(duì)地觀測(cè)任務(wù)的調(diào)度方法和系統(tǒng)，涉及衛(wèi)星調(diào)度領(lǐng)域。本發(fā)明考慮到合成觀測(cè)條帶的觀測(cè)收益進(jìn)而得到合成觀測(cè)條帶的執(zhí)行概率，通過執(zhí)行概率判斷合成觀測(cè)條帶需要在哪個(gè)衛(wèi)星以及哪個(gè)圈次上執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)了任務(wù)在不同衛(wèi)星不同圈次上的選擇，提高了衛(wèi)星執(zhí)行任務(wù)時(shí)的收益，使得衛(wèi)星的使用效率最大化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多星對(duì)地觀測(cè)任務(wù)的調(diào)度方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著航天技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。用戶向衛(wèi)星傳達(dá)任務(wù)，衛(wèi)星再對(duì)任務(wù)目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)，從而得到用戶需要的信息，一般應(yīng)用多星對(duì)地觀測(cè)方法來實(shí)現(xiàn)。但由于衛(wèi)星數(shù)量少，同時(shí)用戶提出的需求量又較大，因此對(duì)任務(wù)進(jìn)行合成觀測(cè)，批量成像，是當(dāng)前的一大研究熱點(diǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)一般是在衛(wèi)星已經(jīng)獲得的任務(wù)執(zhí)行序列的基礎(chǔ)上，按照一定的規(guī)則對(duì)任務(wù)進(jìn)行合成，得到合成觀測(cè)條帶，由衛(wèi)星執(zhí)行合成觀測(cè)條帶，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待執(zhí)行的任務(wù)的觀測(cè)。

然而本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)得到的合成觀測(cè)條帶是由固定的衛(wèi)星所執(zhí)行的，限制了任務(wù)在不同衛(wèi)星之間的選擇，衛(wèi)星在執(zhí)行任務(wù)時(shí)的收益較低，因此現(xiàn)有技術(shù)提供的方法效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種多星對(duì)地觀測(cè)任務(wù)的調(diào)度方法和系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)效率低的技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所提供的一種多星對(duì)地觀測(cè)任務(wù)的調(diào)度方法，所述調(diào)度方法由計(jì)算機(jī)執(zhí)行，包括以下步驟：

S1、獲取待觀測(cè)任務(wù)對(duì)應(yīng)的合成觀測(cè)條帶；

S2、基于所述合成觀測(cè)條帶獲取合成觀測(cè)收益；

S3、基于所述合成觀測(cè)收益獲取所述合成觀測(cè)條帶被執(zhí)行的概率；選取概率值最大的合成觀測(cè)條帶S作為S對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星圈次上的第一個(gè)執(zhí)行任務(wù)；

S4、對(duì)剩余的合成觀測(cè)條帶進(jìn)行篩選，得到有效觀測(cè)條帶，所述有效觀測(cè)條帶為：與上一個(gè)執(zhí)行任務(wù)無重復(fù)點(diǎn)任務(wù)的合成觀測(cè)條帶；

S5、計(jì)算所述有效觀測(cè)條帶被執(zhí)行的概率，基于所述有效觀測(cè)條帶被執(zhí)行的概率獲取臨時(shí)任務(wù)，所述臨時(shí)任務(wù)為概率值最大的有效觀測(cè)條帶；

S6、判斷是否存在一個(gè)執(zhí)行任務(wù)T與所述臨時(shí)任務(wù)位于同一衛(wèi)星同一圈次，若不滿足要求，將所述臨時(shí)任務(wù)作為所述臨時(shí)任務(wù)對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星圈次上的第一個(gè)執(zhí)行任務(wù)，并跳到S4；

若滿足要求，則計(jì)算所述臨時(shí)任務(wù)的姿態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)間；若所述姿態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)間滿足預(yù)設(shè)的約束條件，則將所述臨時(shí)任務(wù)作為執(zhí)行任務(wù)T對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星圈次上的下一個(gè)執(zhí)行任務(wù)，并跳轉(zhuǎn)到S4；若所述姿態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)間不滿足預(yù)設(shè)的約束條件，將概率值僅次于所述臨時(shí)任務(wù)的有效觀測(cè)條帶作為新的臨時(shí)任務(wù)，并重復(fù)步驟S6。

優(yōu)選的，在S2中，所述合成觀測(cè)收益的獲取方法為：

獲取待觀測(cè)任務(wù)的最大觀測(cè)收益和最大觀測(cè)收益對(duì)應(yīng)的觀測(cè)角度；基于所述最大觀測(cè)收益和所述觀測(cè)角度獲取所述合成觀測(cè)條帶的合成觀測(cè)收益；

所述合成觀測(cè)收益為：

其中：

j表示當(dāng)前衛(wèi)星，q表示當(dāng)前圈次；

表示衛(wèi)星j第q圈次上第i個(gè)待觀測(cè)任務(wù)的觀測(cè)收益；

(u,v)表示初始任務(wù)為u，結(jié)束任務(wù)為v的合成觀測(cè)條帶；

表示合成觀測(cè)條帶(u,v)的合成觀測(cè)收益；