[发明专利]一种基于前瞻预测的任务调度方法

权利要求书

1.一种基于前瞻预测的任务调度方法，地面站（2）基于第三方的实时任务需求数据至少生成用于调度遥感卫星（1）的调度指令，其特征在于，所述地面站（2）基于所述实时任务需求数据获取当前成像任务的执行区域和执行时间并被配置为至少按照如下步骤生成所述调度指令：

在所述当前成像任务需要至少两个遥感卫星（1）协同完成的情况下，至少确定第一遥感卫星和第二遥感卫星彼此之间重叠的成像时间窗口，并将所述重叠的成像时间窗口划分为至少两个长度彼此不同的子成像时间窗口；

获取所述第一遥感卫星和所述第二遥感卫星各自的相对于所述当前成像任务的至少一个未来执行任务的执行效用，其中：

所述第一遥感卫星和所述第二遥感卫星基于所述子成像时间窗口按照交替执行成像任务和成像数据下传任务的方式生成所述调度指令；

所述地面站（2）至少按照如下步骤获取所述执行效用：

预测遥感卫星（1）在完成所述当前成像任务时的自身参数，所述自身参数至少包括遥感卫星（1）的存储容量状态信息；

至少基于遥感卫星（1）的剩余存储容量与完成所述未来执行任务所需的存储容量的差值的绝对值确定所述执行效用，其中：

所述执行效用按照所述差值的绝对值增大的方式达到最优状态。

2.如权利要求1所述的任务调度方法，其特征在于，在所述第一遥感卫星执行其未来执行任务的执行效用高于所述第二遥感卫星的情况下，

执行效用较低的遥感卫星（1）被配置为：在长度较长的子成像时间窗口内完成所述成像数据下传任务，并在长度较短的子成像时间窗口内完成所述成像任务；

执行效用较高的遥感卫星（1）被配置为：在长度较长的子成像时间窗口内完成所述成像任务，并在长度较短的子成像时间窗口内完成所述成像数据下传任务。

3.如权利要求2所述的任务调度方法，其特征在于，基于所述执行时间的执行开始时刻和执行结束时刻，按照成像时间窗口与所述执行时间的重叠范围最大的方式分别筛选出所述第一遥感卫星和所述第二遥感卫星，其中：

在所述第一遥感卫星与所述第二遥感卫星彼此的成像时间窗口无法完全覆盖所述执行时间的情况下，按照成像时间窗口与所述执行时间的重叠范围最大的方式筛选出至少一个第三遥感卫星。

4.如权利要求3所述的任务调度方法，其特征在于，所述第一遥感卫星、所述第二遥感卫星和所述第三遥感卫星按照以下步骤进行调度：

基于成像数据的下传时间将所述第一遥感卫星和所述第三遥感卫星彼此之间重叠的成像时间窗口划分为若干个在时间轴上交替排布的第一子成像时间窗口和第二子成像时间窗口，所述第一遥感卫星在第一子成像时间窗口执行所述成像任务并且在第二子成像时间窗口执行所述成像数据下传任务，所述第三遥感卫星在第一子成像时间窗口执行所述成像数据下传任务并且在所述第二子成像时间窗口执行所述成像任务；

基于成像数据的下传时间将所述第二遥感卫星和所述第三遥感卫星彼此之间重叠的成像时间窗口划分为若干个在时间轴上交替排布的第三子成像时间窗口和第四子成像时间窗口，所述第二遥感卫星在第三子成像时间窗口执行所述成像任务并且在第四子成像时间窗口执行所述成像数据下传任务，所述第三遥感卫星按照在第三子成像时间窗口执行所述成像数据下传任务并且在所述第四子成像时间窗口执行所述成像任务。

5.如权利要求1至4之一所述的任务调度方法，其特征在于，所述地面站（2）还按照如下方式生成所述调度指令：

基于所述实时任务需求数据的执行区域建立与其关联的遥感卫星第一列表；基于遥感卫星（1）的自身参数及所述执行时间确定能够执行相应成像任务的遥感卫星第二列表，并基于遥感卫星第二列表确定重叠任务集，其中：

在所述重叠任务集中的重叠任务能够被单个遥感卫星（1）单独完成的情况下，基于遥感卫星的自身参数获取所述重叠任务的执行效用，并按照将所述成像任务分配至执行效用最优的遥感卫星（1）的方式生成所述调度指令，重叠任务的执行效用至少能够基于成像时间窗口与所述执行时间的比值确定。