[发明专利]卫星任务规划方法、装置、存储介质和电子设备

说明书

本发明提供一种卫星任务规划方法、装置、存储介质和电子设备，涉及卫星任务技术领域。本发明的设计的优化算法在迭代中可以接受不可行解，这样将显著提大搜索范围，提高搜索能力，因为从一个可行解出发去寻找一个更好的可行解难度较大，如果中间以一个不可行解作为桥梁，则有利于降低搜索难度，能更好的寻求最优解，得到的优化任务规划方法能有效的提高卫星资源整体利用率。

技术领域

本发明涉及卫星任务技术领域，具体涉及一种卫星任务规划方法、装置、存储介质和电子设备。

背景技术

近年来，随着卫星应用范围越来越广，在轨运行的卫星数量也逐年上升，同时观测任务的需求也日益的复杂、多样，所以如何为观测任务合理的安排卫星资源进行观测，即能满足观测任务的需求，又能够最大限度的利用卫星资源已经成为卫星技术广泛应用急需解决的问题。

一般通过任务规划提高卫星资源的利用率。任务规划的含义是指对待执行的观测任务进行排程、资源匹配，并通过对资源匹配优化，提高卫星的利用率。

然而，现有的卫星任务规划优化方法一般是利用元启发式算法快速生成，虽然思想简单易于实现，但是求解效果一般，即寻优效果差，导致卫星资源利用率较低。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种卫星任务规划方法、装置、存储介质和电子设备，解决了现有卫星任务规划方法卫星资源利用率较低的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明实施例一种卫星任务规划方法，包括以下步骤：

S1、获取卫星集合和观测任务集合；

S2、从卫星集合中选出当前规划卫星；

S3、对所述当前规划卫星进行任务资源匹配；

S4、从所述未规划卫星集合中删除所述当前规划卫星，更新未规划卫星集合，返回步骤S2，直到没有卫星资源能够再进行规划，结束任务规划，生成初始任务规划序列；

S5、构建卫星任务规划优化模型；

S6、基于所述初始任务规划序列、所述卫星任务规划优化模型和改进的邻域搜索算法获取最终的优化任务规划方案，所述改进的邻域搜索算法的改进之处包括在迭代中可以接受不可行解。

优选的，所述从卫星集合中选出当前规划卫星包括：

利用公式选出当前规划卫星S_n'，S'表示未规划卫星集合，S'初始等于S，S＝{S₁,S₂,...,S_n,...,S_N}表示卫星集合，表示卫星S_n最大储存能量，表示卫星S_n的最大储存容量，φ，为平衡量纲参数。

优选的，所述对当前规划卫星进行任务资源匹配包括：

S301、从未安排任务集合中选择一个最早开始观测时间最早的任务，作为所述当前规划卫星S_n'的首任务，所述未安排任务集合初始为所述观测任务集合，检验所述首任务和所述当前规划卫星S_n'是否满足多种约束，如果满足，将该任务插入到所述当前规划卫星S_n'的执行任务序列中，并在所述未安排任务集合中删除该任务，更新未安排任务集合，执行步骤S302，否则，换下一个未安排任务作为首任务尝试进行插入，如果所有的未安排任务都无法插入，跳到步骤S4；