[发明专利]面向服务满足的任务与遥感卫星双边匹配方法和系统

权利要求书

1.一种面向服务满足的任务与遥感卫星双边匹配方法，其特征在于，包括：

S1、根据任务集合和卫星资源，获取用于共同完成任务的遥感卫星簇，所述遥感卫星簇的数量与任务的数量一一对应；

S2、根据所述任务集合、卫星资源和遥感卫星簇，以最小化整体耗能为目标，构建任务-遥感卫星匹配模型；

S3、根据所述任务-遥感卫星匹配模型，采用分布式协同任务指派方法完成遥感卫星簇的任务规划。

2.如权利要求1所述的面向服务满足的任务与遥感卫星双边匹配方法，其特征在于，所述S2中的任务-遥感卫星匹配模型包括：

以最小化整体耗能为目标的目标函数：

其中，S表示分布式卫星系统中卫星集合，S＝{s₁，s₂，...，s_w}；

s_j表示第j颗卫星，j＝{1，2，...，w}，w为卫星的总数量；

F表示待观测的任务集合，F＝{f₁，f₂，...，f_v}，v为任务的总数量；

S_i表示用于共同完成任务f_i的遥感卫星簇，S_i∈S；

p_ji表示卫星s_j完成任务f_i所消耗的能量；

为决策变量，如果任务和任务都要占用卫星s_j，且任务紧跟任务之后执行，则否则其中

3.如权利要求2所述的面向服务满足的任务与遥感卫星双边匹配方法，其特征在于，所述S2中的任务-遥感卫星匹配模型还包括：

约束条件：

(1)一个任务在执行时只能占用一个卫星，且任务只能被执行一次，如果任务被安排执行，则只能有一个后续任务；

(2)保证卫星s_j的任务队列中起始任务只能有一个；

(3)保证卫星s_j的任务队列中的任务按顺序执行，即任务的执行时间不会重叠，如果任务f_i占用卫星s_j，那么其前任任务和后续任务也占用卫星s_j；

(4)确定前后两个任务的执行时间先后关系；

(5)保证任务只能在一个时间窗口内执行；

(6)确定任务的执行时间被限定在相应的时间窗口内；

其中，sf_i表示如果任务f_i占用卫星s_j，任务f_i实际开始时间，设f₀＝0；

lf_i表示如果任务f_i占用卫星s_j，任务f_i执行准备时间，lf_i≥0；

l_ij表示任务f_i对卫星s_j的占用时间，l_ij≥0；

D_ij表示任务f_i占用卫星s_j时所允许时间窗口数目；

FM_ij表示如果任务f_i占用卫星s_j时所允许时间窗口集合；

其中和分别表示f_i占用卫星s_j释放所允许的第h个时间窗口的开始时间和结束时间；

为决策变量，如果任务f_i占用卫星s_j，执行时所占用的时间窗口为则否则

CQ_i表示如果任务f_i占用卫星s_j，执行时所占用的时间窗口为则卫星s_j执行任务f_i的最早可能开始时间；

C_i表示如果任务f_i占用卫星s_j，执行时所占用的时间窗口为则卫星s_j执行任务f_i的最晚可能开始时间；