[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

说明书

本发明提供一种面向服务满足的任务与遥感卫星双边匹配方法、系统、存储介质和电子设备，涉及卫星任务规划技术领域。本发明提供一种面向服务满足的任务与卫星双边匹配方法，该方法通过建立遥感卫星的结构化、规范化体系，建立任务‑遥感卫星的双边匹配关系，提出了遥感卫星簇概念，遥感卫星簇一方面是提高了遥感卫星使用效率；另一方面是当环境发生变化时，能够快速形成满足当前共同任务需求的遥感卫星簇，并且能够对环境的变化做出实时的遥感卫星配置的动态调整。设计任务‑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任务规划。能够较为快速的完成遥感卫星分配任务，降低时间成本，有效提高了卫星完成任务的优化效率。

技术领域

本发明涉及卫星任务规划技术领域，具体涉及一种面向服务满足的任务与遥感卫星双边匹配方法、系统、存储介质和电子设备。

背景技术

近年来随着航天技术的不断进步，在轨卫星数据得到了飞速增加，卫星能力也发生了质的飞跃，用户对卫星任务的完成需求也随之大幅提升，针对单星的传统任务规划方式已经不能满足日益增长的用户需求。

在满足任务需求的时候必会从遥感卫星中映射出对应的多类遥感卫星，如获取、传输、分发、处理遥感卫星等。然而，任务对各类遥感卫星的需求具有组合性，各类遥感卫星之间往往具有极高的耦合关系，导致建立需求与遥感卫星之间的映射关系具有一定的复杂性。

为了提高卫星系统的整体效益和任务需求，高效利用有限数量的遥感卫星，有必要提供一种面向服务满足的任务与卫星双边匹配方案。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种面向服务满足的任务与遥感卫星双边匹配方法、系统、存储介质和电子设备，解决了现有技术无法满足任务对各类遥感卫星的需求具有组合性的技术问题。

(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：

一种面向服务满足的任务与遥感卫星双边匹配方法，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。

优选的，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

优选的，所述S2中的任务-遥感卫星匹配模型还包括：