[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

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m_i，第i颗低轨卫星可对该目标进行观测的总时长为d_i，第i颗低轨卫星距离目标在三维空间内的距离为r_i，|·|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t_remain，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。