[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于區(qū)塊鏈的星群協(xié)同運(yùn)控規(guī)劃共識(shí)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010930980.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112180956B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆國(guó)瑞;李軍予;李志剛;熊浩倫;徐靜瑤;王啟寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 航天東方紅衛(wèi)星有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05D1/08
• 分類(lèi)號(hào): G05D1/08
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專(zhuān)利中心 11009
• 代理人: 張輝

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于區(qū)塊鏈的星群協(xié)同運(yùn)控規(guī)劃共識(shí)方法，航天器節(jié)點(diǎn)基于均勻分布實(shí)現(xiàn)規(guī)劃共識(shí)，采用候選方案邊廣播邊擇優(yōu)的方式提高共識(shí)效率，能夠最大限度避免多顆衛(wèi)星對(duì)同一需求進(jìn)行規(guī)劃，減少并發(fā)性提高效率，支持高優(yōu)先級(jí)任務(wù)快速插入以及低優(yōu)先級(jí)規(guī)劃的動(dòng)態(tài)調(diào)整，并采用候選方案邊廣播邊擇優(yōu)的方式，有效減少?gòu)V播數(shù)據(jù)暴風(fēng)，提高共識(shí)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于遙感衛(wèi)星技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于區(qū)塊鏈的星群協(xié)同運(yùn)控規(guī)劃共識(shí)方法，用于基于區(qū)塊鏈的星群協(xié)同運(yùn)控過(guò)程中高效形成規(guī)劃共識(shí)。

背景技術(shù)

遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取、成像能力不再是主要瓶頸，而提供給用戶(hù)更有價(jià)值的產(chǎn)品，更便捷的服務(wù)需要一個(gè)系統(tǒng)的解決方案，例如用戶(hù)需要提供多星圖像快速覆蓋全國(guó)處理之后的實(shí)時(shí)性信息，并及時(shí)跟蹤事態(tài)發(fā)展。因此，星群作為一個(gè)整體，協(xié)同運(yùn)行才能夠提升用戶(hù)體驗(yàn)，為用戶(hù)提供整體的態(tài)勢(shì)感知和全面及時(shí)的消息。

目前，遙感星群主要有以下不足：①遙感星群未形成一個(gè)統(tǒng)一整體，各為其主，缺少聯(lián)合設(shè)計(jì)及協(xié)作；②地面圖像處理及信息提取分發(fā)耗時(shí)長(zhǎng)，信息利用時(shí)效性差，單星信息孤立，星群間信息協(xié)同能力差；③需地面規(guī)劃成像，缺乏自主感知及自主規(guī)劃能力；④操控模式復(fù)雜，未直接面向用戶(hù)使用進(jìn)行設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于區(qū)塊鏈的星群協(xié)同運(yùn)控規(guī)劃共識(shí)方法，用于基于區(qū)塊鏈的星群協(xié)同運(yùn)控過(guò)程中高效形成規(guī)劃共識(shí)，最大限度避免多顆衛(wèi)星對(duì)同一需求進(jìn)行重復(fù)規(guī)劃，提高效率，減少并發(fā)性。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種基于區(qū)塊鏈的星群協(xié)同運(yùn)控規(guī)劃共識(shí)方法，所述區(qū)塊鏈的核心鏈為規(guī)劃鏈，記錄鏈包括需求鏈；

基于區(qū)塊鏈的星群協(xié)同運(yùn)控規(guī)劃共識(shí)方法包括如下步驟：

(1)接收用戶(hù)需求，進(jìn)行用戶(hù)驗(yàn)證；

(2)率先接收到用戶(hù)需求的航天器節(jié)點(diǎn)對(duì)需求廣播，更新需求鏈；

(3)航天器節(jié)點(diǎn)從區(qū)塊鏈的需求鏈中獲取需求個(gè)數(shù)M，按照均勻分布生成隨機(jī)數(shù)m，m屬于[0,M-1]；

(4)從需求鏈中獲取第m個(gè)任務(wù)需求，若該需求的規(guī)劃鏈已規(guī)劃周期個(gè)數(shù)g小于設(shè)定值L，或已規(guī)劃的時(shí)長(zhǎng)t小于設(shè)定值T，則該任務(wù)需求需要增加規(guī)劃，進(jìn)入步驟(6)；若該需求的已規(guī)劃周期個(gè)數(shù)g大于等于L，或已規(guī)劃的時(shí)長(zhǎng)t大于等于設(shè)定值T，進(jìn)入步驟(5)；

(5)該任務(wù)需求暫時(shí)不需要增加規(guī)劃，m調(diào)整為m+1，返回步驟(4)進(jìn)行下一任務(wù)需求的判斷；

(6)針對(duì)待增加規(guī)劃的任務(wù)需求，根據(jù)智能合約進(jìn)行判斷能否生成候選方案，若能夠生成候選方案,則該航天器節(jié)點(diǎn)作為提案者將航天器節(jié)點(diǎn)ID、候選方案及合約得分進(jìn)行投標(biāo)，若存在并發(fā)規(guī)劃，進(jìn)入步驟(7)，若不存在并發(fā)規(guī)劃，進(jìn)入步驟(8)；若不能生成候選方案，則m調(diào)整為m+1，返回步驟(4)進(jìn)行下一任務(wù)需求的判斷；

(7)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)候選方案合約得分進(jìn)行排名，擇優(yōu)，擇優(yōu)結(jié)果形成共識(shí)規(guī)劃結(jié)果，進(jìn)入步驟(8)；

(8)規(guī)劃結(jié)果寫(xiě)入規(guī)劃鏈，更新區(qū)塊鏈，完成該任務(wù)需求運(yùn)控規(guī)劃，m調(diào)整為m+1，返回步驟(4)進(jìn)行下一任務(wù)需求的判斷。

所述步驟(6)中，所述待增加規(guī)劃的起始時(shí)間是(g+1)*T₀，T₀為每個(gè)規(guī)劃周期的時(shí)間。

所述步驟(7)中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)候選方案合約得分進(jìn)行排名的實(shí)現(xiàn)方式為，采用候選方案邊廣播邊擇優(yōu)的方式，擇優(yōu)保留前N名。

廣播的終點(diǎn)為L(zhǎng)eader節(jié)點(diǎn)，即最終的共識(shí)結(jié)果在Leader節(jié)點(diǎn)生成。