[發明專利]衛星任務規劃方法、裝置、存儲介質和電子設備

有效

• 申請號: 202110423098.1
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113313348B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 胡笑旋;秦雪敏;馬華偉;夏維;靳鵬;羅賀;王國強;唐奕城
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 北京久誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11542
• 代理人: 余罡

本發明提供一種衛星任務規劃方法、裝置、存儲介質和電子設備，涉及衛星任務技術領域。本發明的設計的優化算法在迭代中可以接受不可行解，這樣將顯著提大搜索范圍，提高搜索能力，因為從一個可行解出發去尋找一個更好的可行解難度較大，如果中間以一個不可行解作為橋梁，則有利于降低搜索難度，能更好的尋求最優解，得到的優化任務規劃方法能有效的提高衛星資源整體利用率。

技術領域

本發明涉及衛星任務技術領域，具體涉及一種衛星任務規劃方法、裝置、存儲介質和電子設備。

背景技術

近年來，隨著衛星應用范圍越來越廣，在軌運行的衛星數量也逐年上升，同時觀測任務的需求也日益的復雜、多樣，所以如何為觀測任務合理的安排衛星資源進行觀測，即能滿足觀測任務的需求，又能夠最大限度的利用衛星資源已經成為衛星技術廣泛應用急需解決的問題。

一般通過任務規劃提高衛星資源的利用率。任務規劃的含義是指對待執行的觀測任務進行排程、資源匹配，并通過對資源匹配優化，提高衛星的利用率。

然而，現有的衛星任務規劃優化方法一般是利用元啟發式算法快速生成，雖然思想簡單易于實現，但是求解效果一般，即尋優效果差，導致衛星資源利用率較低。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種衛星任務規劃方法、裝置、存儲介質和電子設備，解決了現有衛星任務規劃方法衛星資源利用率較低的技術問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

第一方面，本發明實施例一種衛星任務規劃方法，包括以下步驟：

S1、獲取衛星集合和觀測任務集合；

S2、從衛星集合中選出當前規劃衛星；

S3、對所述當前規劃衛星進行任務資源匹配；

S4、從所述未規劃衛星集合中刪除所述當前規劃衛星，更新未規劃衛星集合，返回步驟S2，直到沒有衛星資源能夠再進行規劃，結束任務規劃，生成初始任務規劃序列；

S5、構建衛星任務規劃優化模型；

S6、基于所述初始任務規劃序列、所述衛星任務規劃優化模型和改進的鄰域搜索算法獲取最終的優化任務規劃方案，所述改進的鄰域搜索算法的改進之處包括在迭代中可以接受不可行解。

優選的，所述從衛星集合中選出當前規劃衛星包括：

利用公式選出當前規劃衛星S_n'，S'表示未規劃衛星集合，S'初始等于S，S＝{S₁,S₂,...,S_n,...,S_N}表示衛星集合，表示衛星S_n最大儲存能量，表示衛星S_n的最大儲存容量，φ，為平衡量綱參數。

優選的，所述對當前規劃衛星進行任務資源匹配包括：

S301、從未安排任務集合中選擇一個最早開始觀測時間最早的任務，作為所述當前規劃衛星S_n'的首任務，所述未安排任務集合初始為所述觀測任務集合，檢驗所述首任務和所述當前規劃衛星S_n'是否滿足多種約束，如果滿足，將該任務插入到所述當前規劃衛星S_n'的執行任務序列中，并在所述未安排任務集合中刪除該任務，更新未安排任務集合，執行步驟S302，否則，換下一個未安排任務作為首任務嘗試進行插入，如果所有的未安排任務都無法插入，跳到步驟S4；