[发明专利]基于任务拆分聚合的数据中继卫星系统任务规划方法

权利要求书

1.一种基于任务拆分聚合的数据中继卫星系统任务规划方法，其特征在于，所述基于任务拆分聚合的数据中继卫星系统任务规划方法包括：对网络中的任务进行拆分与聚合；对预处理后的任务构建可行解序列；对构建的可行解进行局部搜索，输出任务规划结果；

所述基于任务拆分聚合的数据中继卫星系统任务规划方法包括以下步骤：

步骤一，初始化中继卫星集合RS＝{rs₁,rs₂,...,rs_n}，中继卫星天线集合M＝{1,...,m}，中低轨用户卫星集合US＝{us₁,us₂,...,us_n,...}，任务集合J＝{1,...,n}；任务请求i使用一个五维元组[a_i,b_i,p_i,K_i,sn(i)]表示，其中a_i表示任务i最早能够开始服务的时间，b_i表示任务i的最晚开始服务的时间，p_i表示其实际开始服务的时间，其中0≤a_i≤b_i，sn表示发起任务i的卫星编号，K_i是可以服务任务i的天线集合；定义服务时间拆分门限T_c，天线转动时间聚合门限S_c与服务时间聚合门限T_cj；

步骤二，对任务集合中的任务进行预处理；

步骤三，根据预处理后的任务元集与卫星集合，构建每个天线上的可行解序列；

(1)将任务元集按照开始时间是否固定分为两个不相交的子集U₁与U₂；

(2)按照任务与其他任务的冲突大小顺序依次安排U₁中的任务元；

(3)更新U₁，当U₁不为空时，返回执行(2)，若U₁为空，执行(4)；

(4)根据最佳弹性函数值对任务元进行排序，选择能够使f(u)最大的任务元进行插入；

(5)更新U₂，当U₂不为空时，返回执行(4)，若U₂为空，输出规划表和未规划任务元集；

步骤四，局部搜索，得到的可行解的基础上重复搜索可行规划的邻域，得到局部最优解。

2.如权利要求1所述的基于任务拆分聚合的数据中继卫星系统任务规划方法，其特征在于，所述步骤二包括：

(1)当服务时间长度超过T_c时将其拆分成两个任务元，用集合J₁表示任务集中所有拆分成功的任务，集合I₁表示J₁中的任务拆分后形成的任务元；

(2)当两个任务之间的天线转动时间小于S_c且任务的服务时间小于T_cj时将其聚合为一个任务元；用集合J₂表示聚合成功的任务集，I₂表示聚合后的任务元集；

(3)用集合J₃表示任务集J中既不进行拆分处理也不进行聚合处理的任务集，J₃中的任务可以直接转换为任务元，形成任务元集I₃。