一种基于滚动时域控制的成像卫星自主任务规划算法

摘要

本发明涉及一种基于滚动时域控制的成像卫星自主任务规划算法。本发明针对成像卫星自主任务规划问题进行了研究,建立了基于RHC策略的自主任务规划框架,描述了滚动构造任务规划子问题的优化方法,并提出了基于RHC策略的成像卫星自主任务规划启发式算法。在实验分析中,通过不同问题规模、不同RHC策略参数的对比实验,验证了针对成像卫星自主任务规划问题,本文提出的基于RHC的启发式算法是有效的,该算法边规划边执行的策略对于对地观测网络中随时可能出现的动态任务具有较强的鲁棒性,能够较好地解决成像卫星自主任务规划问题中实时性和最优性间的矛盾。

主权项

一种基于滚动时域控制的成像卫星自主任务规划方法，其特征在于：包含预测窗口、滚动窗口、规划子问题和滚动机制四要素，所述规划子问题是指在每个规划时刻根据当前滚动窗口构造的局部规划问题，滚动机制用于在限定了规划子问题求解后确定规划方案结束的执行位置和下一个规划时刻；该成像卫星自主任务规划方法是用若干个沿任务轴滚动的局部规划替代一次性全局规划，在每个规划时刻，首先通过当前的预测窗口对任务信息进行实时更新，更新过程中增加一些新的任务、或者删除被取消的任务、或者对任务的属性信息进行调整，然后在预测窗口的基础上再确定当前的滚动窗口，每次局部规划均针对滚动窗口进行，每次局部规划结束后，只执行规划结果中的一部分任务，这部分任务全部执行结束的时刻是下一次规划的开始时刻。