[发明专利]一种基于修订式和渐进式方法的单星在线任务调度机制

权利要求书

1.一种基于修订式和渐进式方法的单星在线任务调度机制，其特征在于，采用修订式方法和渐进式方法相混合的求解策略，

(1)在T-驱动的调度时刻点，采用渐进式方法中的完全重调度策略，生成下一个周期时间区间内的新任务计划，T-驱动的调度时刻点是根据给定的时间间隔T来确定特定的调度时间点lT，0≤l≤L,LT≤H＜(L+1)T，每到达一个调度时间点lT，则计算生成后一调度区间[lT,(l+1)T]的任务计划，其中l为正整数，T为给定的时间间隔，L为最大T-驱动调度次数，H为总调度区间，

(2)在C^*-驱动的重调度时刻点，采用修订式方法中的调度计划修复策略，当卫星运行在给定的调度区间内时，若在某一时刻t(0＜t＜H)，星上的应急观测任务累积量C_t超过给定的阈值C^*时，则执行重调度计算，其中阈值C^*为应急观测任务的临界累积数，

除上述两种调度时刻点之外，不在任何其他时刻点进行调度。

2.如权利要求1所述的基于修订式和渐进式方法的单星在线任务调度机制，其特征在于，

在T-驱动的调度时刻点的调度算法如下：

输入：

–已到达且在T-驱动调度时刻点之前未被调度的应急观测任务集合；

–已接收且在T-驱动调度时刻点之前未被调度的常规观测任务集合；

输出:

--下一时间周期T内的调度计划；

具体步骤如下：

步骤11分别从和中选取时间窗口是否落入下一个时间周期T内的常规观测任务和应急观测任务，生成待调度求解的常规观测任务集合和应急观测任务集合

步骤12将和整合为一个观测任务集合；

步骤13按照设定的启发式规则，对整合后的观测任务集合中的任务进行排序；

步骤14按照排序，对所述整合后的观测任务集合中的任务一一进行调度，以确定是否将之加入到中，直至所述整合后的观测任务集合中再无任务可加入中，

步骤15输出下一时间周期T内的调度计划

在C^*-驱动的重调度时刻点的调度算法如下：

输入：

—在本时间周期T内且晚于C^*-驱动调度时刻点t的调度计划；

—在调度时刻点t之前已到达且未调度的应急观测任务集合；

输出:

—在时间t时已修订的调度计划，

具体步骤如下：

步骤21根据观测时间窗口处于时间t到下一个T-驱动调度时刻点这一时间区间内的条件，从任务集合中选取应急观测任务，生成新的任务集合

步骤22根据设定的启发式规则，对中的应急观测任务进行排序；

步骤23按照新的任务次序，一一选取中的应急观测任务并对进行修订，直至中再无应急观测任务可加入中，

步骤24输出已修订的调度计划

3.如权利要求2所述的基于修订式和渐进式方法的单星在线任务调度机制，其特征在于，在步骤14中，在将任务加入到中时，优先选用直接插入算子，其次选用右移插入算子；在步骤23中，在将任务加入到中时，依次优先选用直接插入算子、右移插入算子和替换算子；对于每个操作算子，对时间约束进行检查和传播，直至满足整个调度计划的所有约束，当约束检查和传播失败时，则采用下一个操作算子并重复上述过程，如果所有操作算子都尝试失败，则舍弃该任务。

4.如权利要求3所述的基于修订式和渐进式方法的单星在线任务调度机制，其特征在于，假如在调度计划中，将任务j直接插入到任务i之后，则任务j的实际开始时间设置为:

b_j＝max{c_i+s_ij,es_j}

其中，s_ij为在任务j在任务i之后立即执行时，对应的次序依赖姿态转换时间，c_i为任务i的实际结束时间，es_j为任务j的最早开始时间。