[发明专利]任务驱动的多星协同任务分配方法及系统

权利要求书

1.一种任务驱动的多星自主协同任务分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：多星自主协同卫星系统中的任一卫星将接收到的动态应急任务加入到位于主星的待分配任务集合中；

步骤2：多星自主协同卫星系统中的主星从待分配任务集合中提取出动态应急任务信息，并将该应急任务信息分发给多星自主协同卫星系统中的各从星，各从星根据应急任务信息计算假定执行该应急任务的结果信息反馈给所述主星；

步骤3：在应急任务驱动下，所述主星对主星及其他从星的假定执行应急任务的结果信息输入到卫星评价方法中进行评价，将应急任务加入到评价结果最佳的卫星观测任务序列中等待执行，并从待分配任务集合中删除该应急任务，所述评价结果最佳的卫星包括主星和从星。

2.根据权利要求1所述的任务驱动的多星自主协同任务分配方法，其特征在于：所述分配方法还包括：

步骤4：当评价结果显示多星自主协同卫星系统中的所有卫星都不能执行该动态应急任务时，将该应急任务重新加入到待分配任务集合中，等待下一任务分配周期到达时返回步骤2再次进行分配，直到任务分配成功或任务失效。

3.根据权利要求1所述的任务驱动的多星自主协同任务分配方法，其特征在于：步骤2中所述主星根据地面管控部门指令进行调换，或在主星检测到自身功能受损时，自主交接主星权限给其他从星。

4.根据权利要求1所述的任务驱动的多星自主协同任务分配方法，其特征在于：步骤3中所述评价方法是指多属性决策方法，所述多属性指：待分配任务的规划开始时间，插入待分配任务后收益变化量，卫星负载，卫星剩余电量。

5.根据权利要求1所述的任务驱动的多星自主协同任务分配方法，其特征在于：所述步骤1中，多星自主协同卫星系统中的任一卫星接收到动态应急任务后，判断自己是否能完成该任务，若能完成，将该动态应急任务加入到自己的任务队列中并进行规划，若不能完成，则将接收到的动态应急任务发送给主星，加入到待分配任务集合中。

6.根据权利要求5所述的任务驱动的多星自主协同任务分配方法，其特征在于：所述多属性决策方法TOPSIS方法具体为：

步骤3.1：采集主星及各从星所提供的卫星自身属性信息；

步骤3.2：确定各属性信息的正理想方案P⁺和负理想方案P^-；

步骤3.2.1：定义卫星各属性信息的正理想值负理想值可以定义为：

其中，a_ij表示第j个卫星的第i个属性信息，i＝1,2...n，n表示属性信息的总数，m表示多星自主协同系统中卫星的总数，其中第j个卫星的所有属性信息表示为{a_1j,a_2j,...a_ij,...,a_nj}，表示第i个属性信息的正理想值，表示第i个属性信息的负理想值；

步骤3.2.2：则正理想方案、负理想方案定义如下：

步骤3.3：对各属性信息的不同方案属性值进行归一化处理；

r_ik表示第k个卫星的第i个属性信息归一化后的值，1≤k≤m，||·||代表欧式距离；

步骤3.4：计算第j个卫星的所有属性信息与理想方案的贴近度U_j；

其中，为各个属性在评价中所占比重；

步骤3.5：对贴近度U_j进行降序排序，将应急任务分配给贴近度最大的卫星j。

7.根据权利要求6所述的任务驱动的多星自主协同任务分配方法，其特征在于：步骤3中所述评价结果最佳是指贴近度最大。