[发明专利]面向应急响应的基于任务优先级的多星动态任务规划方法

权利要求书

1.一种面向应急响应的基于任务优先级的多星动态任务规划方法，包括一种任务需求的综合调度模型，一套合理的任务优先级计算模型，一种基于优先级的动态调度方案；其中，所述任务需求的综合调度模型，针对紧急情况下地球观测卫星综合调度问题，在面对大量不同优先级点目标成像任务(指范围较小的目标，可被遥感器单次覆盖)且有新任务加入的条件下，用来确定各任务的具体执行次序、执行时间、执行方式，最终生成卫星对地观测计划；

所述任务优先级计算方法，针对应急任务设计任务优先级评价准则，综合定量化的任务优先级影响因子和任务优先级计算模型得到任务优先级的量化指标，来决定各任务优先程度；

所述基于优先级的动态调度模型，利用遗传禁忌混合算法，对得到的任务集进行卫星资源配置，利用该算法对组合优化模型求解,得到初始调度方案，再基于优先级的动态调度算法以解决新增任务的调度问题。

2.根据要求1所述的任务需求的综合调度模型，其特征在于，针对紧急情况下地球观测卫星综合调度问题，在面对大量不同优先级点目标成像任务(指范围较小的目标，可被遥感器单次覆盖)且有新任务加入的条件下，综合考虑卫星、遥感器等资源的能力、任务优先级影响因子及各类约束条件，进行约束检查，任务优先级排序和对消除任务间的冲突，为每颗卫星合理分配成像任务，确定各任务的具体执行次序、执行时间、执行方式，最终生成卫星对地观测计划；该模型进一步分为任务排序子问题和卫星资源配置子问题两部分。

3.根据要求1所述的任务优先级计算模型，其特征在于，对任务优先级设置了7种主要的影响因子，通过任务优先级计算模型量化分析对地观测卫星资源及应急任务的应用需求从而确定了卫星资源接收任务需求的重要程度。

4.根据要求3所述的7种主要的影响因子为：

(1)成像任务等级。在应急响应的过程中，针对不同的突发事件按照其性质、严重程度、可控性和影响范围等因素分成4级(I～IV)。

(2)观测图像类型。比如假设图像类型满足如下排序:可见光＞微波＞红外。

(3)卫星资源的可用度。在设置优先级时应赋予卫星资源可用度大的任务更高的优先级，从而保障该任务的执行。

(4)执行紧迫性程度。任务越紧迫越容易错过执行期而失败，应该使其优先执行。

(5)执行任务类型。定义不同应急任务类型的优先级满足如下排序：海上移动目标>海上静态目标>陆地移动目标>陆地静态目标。

(6)任务之间的冲突度。定义任务的冲突程度为与该任务竞争同一卫星资源的任务数量,定义任务冲突小的任务优先级高。

(7)成像任务收益。将由观测任务的重要程度决定的成像任务收益作为基本收益。此外，由于云层覆盖的存在，成像任务的实际收益受云层覆盖率的影响而变化。因此，总成像任务收益需考虑以上两个因素，优先选择成像收益高的任务进行卫星资源的分配。

表1 任务优先级影响因子(evaluation indicates of task priority)