[發明專利]分布式的星上自主任務規劃方法、系統及存儲介質

有效

• 申請號: 202110202530.4
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN113222318B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 徐崇彥;王俊;衛波;夏維;王執龍;王鵬;閆迪;楊歡;趙玉春
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;北京市遙感信息研究所
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;H04W84/06
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;劉兵

本發明實施方式提供一種分布式的星上自主任務規劃方法、系統及存儲介質，屬于遙感監測技術領域。所述方法包括：同步每顆衛星的單星任務集合以組成總任務集合；每顆所述衛星依據時間窗計算方法根據對應的所述單星任務集合形成對應的任務序列；根據預設的任務規劃方法對所述任務序列進行處理以得到每顆所述衛星的初始規劃方案；迭代計算所述初始規劃方案以得到最終的任務規劃方案；在每顆所述衛星之間同步所述任務規劃方案。該方法、系統及存儲介質能夠提高多衛星任務規劃的自主性和實效性。

技術領域

本發明涉及遙感監測技術領域，具體地涉及一種分布式的星上自主任務規劃方法、系統及存儲介質。

背景技術

遙感衛星是利用星載的各種遙感器觀測地面目標，獲取高分辨率圖像的衛星。由于遙感衛星對地觀測具有覆蓋地域廣、持續時間長、不受空域、國界限制等優勢，使其在軍事偵查、環境保護等方面具有重要作用。

目前對任務進行處理的主要方法是：由地面進行規劃產生方案然后通過地面站上注到衛星上去執行，或者是由一顆衛星進行多星任務規劃，規劃完成之后將方案傳遞給其他衛星執行，這都是屬于集中式規劃。但是由于集中式規劃不利于計算資源的平均，做規劃的衛星計算量過于繁重；如果由地面站規劃之后再上注，方案的時效性不足，且無法對一些較緊急的任務做出即時響應。

發明內容

本發明實施方式的目的是提供一種分布式的星上自主任務規劃方法、系統及存儲介質，該方法、系統及存儲介質能夠提高多衛星任務規劃的自主性和實效性。

為了實現上述目的，本發明實施方式提供一種分布式的星上自主任務規劃方法，所述方法包括：

同步每顆衛星的單星任務集合以組成總任務集合；

每顆所述衛星依據時間窗計算方法根據對應的所述單星任務集合形成對應的任務序列；

根據預設的任務規劃方法對所述任務序列進行處理以得到每顆所述衛星的初始規劃方案；

迭代計算所述初始規劃方案以得到最終的任務規劃方案；

在每顆所述衛星之間同步所述任務規劃方案。

可選的，每顆所述衛星上預先接收有對應的多個任務，所述同步每顆衛星的任務以組成總任務集合具體包括：

集體規劃發起星在對應的所述單星任務集合上簽名以形成所述總任務集合，并發送給相鄰的所述衛星；

相鄰的所述衛星接收所述總任務集合，在對應的所述單星任務集合上簽名；

取所述總任務集合和所述單星任務集合的并集以作為新的所述總任務集合；

判斷所述總任務集合中是否包含其他所有的所述衛星的簽名；

在判斷所述總任務集合中包含其他所有的所述衛星的簽名的情況下，確定同步完成；

在判斷所述總任務集合中缺少任一所述衛星的簽名的情況下，將新的所述總任務集合發送給相鄰的所述衛星，并執行所述方法的相應步驟，直到判斷所述總任務集合中包含其他所有的所述衛星的簽名。

可選的，所述每顆所述衛星依據時間窗計算方法根據對應的所述單星任務集合形成對應的任務序列具體包括：

針對所述單星任務集合中的每個任務，分別依據所述時間窗計算方法計算出所述任務在所述衛星上的第一適應度；

根據所述第一適應度和每個所述任務對應的權重確定每顆所述衛星對應的所述任務序列。

可選的，所述針對所述單星任務集合中的每個任務，分別依據所述時間窗計算方法計算出所述任務在所述衛星上的第一適應度具體包括：

分別獲取每個任務的每個時間窗與其他任務的時間窗的重疊個數Num_ik；