[发明专利]一种基于合同网的分布式星群任务协同规划方法和系统在审

专利信息
申请号: 202210985939.2 申请日: 2022-08-16
公开(公告)号: CN115577899A 公开(公告)日: 2023-01-06
发明(设计)人: 罗荣蒸;文铮;田景峰;王卓;王喻林;倪辰;金挺;李航;沈淑康 申请(专利权)人: 中国空间技术研究院
主分类号: G06Q10/06 分类号: G06Q10/06;G06Q50/30
代理公司: 北京艾纬铂知识产权代理有限公司 16101 代理人: 梁倩
地址: 100094 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 合同 分布式 星群 任务 协同 规划 方法 系统
【权利要求书】:

1.一种基于合同网的分布式星群任务协同规划方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:

任务接收星接收引导任务;

所述任务接收星按照任务管理星选择规则,计算各星任务属性,选择该任务的管理星,并将收到的任务信息发送给所选择的任务管理星;

任务管理星确定所发布的任务合同内容,所述任务合同内容中包括:目标实测点位置、速度、初始优先级及对应实测时刻;

任务执行星收到任务后,根据任务可执行性,反馈任务信息,所述任务信息中包括任务可执行时段;

所述任务管理星收集所有任务反馈信息,选择协同效益最高的任务信息,并给所选择的执行星发布任务执行命令,完成任务合同签署;

被选择的任务执行星收到执行命令后,按照编制合同的要求执行任务,并将执行结果实时反馈给任务管理星;

所述任务管理星接收所有执行星执行状态,融合各执行星反馈的目标单星观测信息,生成目标综合态势信息,发送给态势信息使用者。

2.如权利要求1所述的基于合同网的分布式星群任务协同规划方法,其特征在于,所述选择规则包括:观测时刻优先、观测时长优先和与目标距离较近优先;设低轨星群卫星ID集合为S,设第i颗低轨卫星从收到任务引导信息后,到该星可对目标进行观测的时间为mi,第i颗低轨卫星可对该目标进行观测的总时长为di,第i颗低轨卫星距离目标在三维空间内的距离为ri,|·|表示集合的基数;所述观测时刻优先的选择规则包括:选择第i颗星为任务管理星的充分必要条件是:

所述观测时长优先的选择规则包括:若则选择第i颗星为任务管理星的充分必要条件是

这里

所述目标距离较近优先的选择规则包括:若则选择第i颗星为任务管理星的充分必要条件是

这里

3.如权利要求1所述的基于合同网的分布式星群任务协同规划方法,其特征在于,任务管理星确定所发布的任务合同内容,具体包括:若所述任务合同为首次发布,则任务管理星收到任务后,分析对该任务可见的卫星,将任务分发给可见星;若所述任务合同非首次发布,则任务执行过程中,管理星实时监控执行情况,根据需要重新发布任务信息,具体包括:

所述管理星判断目标的观测星数量是否满足立体观测要求,如果不满足,则重新发起一轮招投标流程,直到目标观测数量满足要求;

若所述观测目标为被双星观测的目标,优先级随时间线性减小,无需发送引导信息;

若所述观测目标为被单星观测的目标,优先级随时间不变,需要发送引导信息;

若所述观测目标为无星观测的目标,优先级随时间线性增加,需要发送引导信息;

若所述管理星可跟踪时间<剩余时间tremain,需要生成引导信息,进行合同续约或重新签署合同。

4.如权利要求1所述的基于合同网的分布式星群任务协同规划方法,其特征在于,所述可执行星收到任务后,根据任务可执行性,反馈任务信息具体包括:可执行星收到任务后,分析任务可执行性,反馈管理星是否可执行,若可执行,则回复本星可执行的起始和终止时刻,其中若存在违约任务信息,也需将所述违约任务信息反馈该任务管理星;任务应答规则具体包括:

所述执行星计算当前执行任务和接收的所有任务可执行的效益;对执行效益进行排序,选择所能执行效益最高且相互不冲突的任务序列;若存在正在执行的任务,且新竞标的任务与正在执行的任务冲突,则在每个引导信息的增益后减去违约带来的折损;综合考虑增益和折损信息后,若排序第一的目标所获综合增益仍为正值,则发出投标信息,否则放弃本轮竞标。

5.如权利要求1-4任意一项所述的基于合同网的分布式星群任务协同规划方法,其特征在于,任务管理星收集所有任务反馈信息,从反馈的编制合同中,选择协同效益最高的合同具体包括:如果当前任务为无星观测,则遍历应答列表,选出观测几何精度因子(GDOP)最优、可观测时长最长、捕获时间最短的双星组合,分配合同信息;

如果当前任务为单星观测,则遍历应答列表,选出与已有观测星组成观测的几何精度因子(GDOP)最优的单星,分配合同信息。

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