发明名称 基于动态规划的前瞻启发式卫星任务规划算法
摘要 本发明公开了一种基于动态规划的前瞻启发式卫星任务规划算法,其对于某一次前瞻操作,假设当前待规划的任务是<img file="308132dest_path_image001.GIF" wi="11" he="24" />,当前规划时刻为<img file="162956dest_path_image002.GIF" wi="17" he="26" />,求解目标是以优先级之和为评价指标从任务集<img file="942693dest_path_image003.GIF" wi="139" he="25" />中找出一个最优任务规划方案,然后判断<img file="26318dest_path_image001.GIF" wi="11" he="24" />是否在此方案中,并依次判断它的取舍问题;首先用<img file="840690dest_path_image004.GIF" wi="57" he="22" />表示以<img file="600836dest_path_image005.GIF" wi="58" he="26" />为开始规划时刻、任务集<img file="867869dest_path_image006.GIF" wi="105" he="25" />中最优规划方案的优先级之和,其中<img file="253720dest_path_image007.GIF" wi="67" he="19" />、<img file="922599dest_path_image008.GIF" wi="129" he="26" />都是正整数,从而将求解目标转化为求<img file="853645dest_path_image009.GIF" wi="49" he="22" />及其对应的规划方案。本发明所公开的基于动态规划的前瞻启发式卫星任务规划算法,具有高效准确的优点。
申请公布号 CN103400197B 申请公布日期 2017.02.22
申请号 CN201310276796.9 申请日期 2013.07.03
申请人 中国人民解放军国防科学技术大学 发明人 贺仁杰;杨振宇;姚锋;刘晓路;张忠山;褚骁庚;邢立宁;王军民;孙凯;王沛;刘胜利;杨志
分类号 G06Q10/04(2012.01)I 主分类号 G06Q10/04(2012.01)I
代理机构 北京轻创知识产权代理有限公司 11212 代理人 杨立
主权项 一种基于动态规划的前瞻启发式卫星任务规划算法,其特征在于,对于某一次前瞻操作,假设当前待规划的任务是t<sub>i</sub>,第i个任务的规划时刻为<img file="FDA0001079980400000011.GIF" wi="63" he="60" />求解目标是以优先级之和为评价指标从任务集{t<sub>i</sub>,…,t<sub>i+m‑1</sub>,…,t<sub>i+K‑1</sub>}中找出一个最优任务规划方案,然后判断t<sub>i</sub>是否在此方案中,并依次判断它的取舍问题;首先用M(m,s)表示以<img file="FDA0001079980400000012.GIF" wi="160" he="55" />为开始规划时刻、任务集{t<sub>i+m‑1</sub>,…,t<sub>i+K‑1</sub>}中最优规划方案的优先级之和,其中1≤m≤K、<img file="FDA0001079980400000013.GIF" wi="382" he="59" />都是正整数,e<sub>i+K‑1</sub>为第i+K‑1个任务的结束时间,从而将求解目标转化为求M(1,1)及其对应的规划方案,具体步骤如下:Step 1:设置循环变量i=1,代表当前待处理的任务是t<sub>i</sub>;已安排任务优先级之和为p=0;已规划序列<img file="FDA0001079980400000014.GIF" wi="141" he="42" />第一个任务的规划时刻为<img file="FDA0001079980400000015.GIF" wi="128" he="59" />Step 2:对于当前任务t<sub>i</sub>,为判断它是否应当安排,按如下步骤找出其对应的前瞻子任务集合中的最优规划序列T<sub>i</sub>:Step2.1:按照公式<img file="FDA0001079980400000016.GIF" wi="779" he="153" />和<img file="FDA0001079980400000017.GIF" wi="622" he="57" />计算矩阵M的边界值,其中,Μ(1,1)是最优前瞻任务规划方案对应的任务优先级之和,s<sub>i+K‑1</sub>为第i+K‑1个任务的开始时间,p<sub>i+K‑1</sub>为第i+K‑1个任务的优先级;Step2.2:按照公式<img file="FDA0001079980400000018.GIF" wi="1614" he="157" />计算矩阵M的所有其它元素值,每个单元只计算一次,其中,e<sub>i+m‑1</sub>为第i+m‑1个任务的结束时间,s<sub>i+m‑1</sub>为第i+m‑1个任务的开始时间,p<sub>i+m‑1</sub>为第i+m‑1个任务的优先级;Step 2.3:根据矩阵M中的信息,用回退法求M(1,1)对应的规划方案T<sub>i</sub>;Step 3:如果t<sub>i</sub>包含在规划序列T<sub>i</sub>中,则T=T∪{t<sub>i</sub>},p=p+p<sub>i</sub>,s=max(s,e<sub>i</sub>),其中,p<sub>i</sub>为第i个任务的优先级,e<sub>i</sub>为第i个任务的结束时间;Step 4:如果i<N<sub>t</sub>,则i=i+1转向Step 2;否则算法结束,T即为规划结果,其中N<sub>t</sub>表示总任务数。
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