[发明专利]一种面向敏捷卫星调度的自适应大邻域搜索方法

摘要

本发明公开了一种面向敏捷卫星调度的自适应大邻域搜索方法，所述方法包括如下步骤Step1，建立敏捷卫星调度问题的约束满足模型；Step2，求解初始解，作为当前解；Step3，在当前解的邻域内调整选取一个删除算子，删除部分任务，得到破坏解；选取一个插入算子，在破坏解中插入任务，得到新解；Step4，计算新解收益，并与当前解和最优解的收益比较，更新当前解和最优解；Step5，根据算子表现，更新算子分数；每迭代预设次数后更新算子权重；Step6，如果满足终止条件，输出最优解，否则执行Step3。本发明针对敏捷卫星调度问题的时间依赖特性，以最大化观测收益为目标，构建敏捷卫星调度问题的约束满足模型，并提出基于自适应大邻域搜索的求解框架，生成无冲突的调度方案。

主权项

一种面向敏捷卫星调度的自适应大邻域搜索方法，其特征在于，包括如下步骤：Step 1，建立敏捷卫星调度问题的约束满足模型；Step 2，进行算法参数初始化；根据Step 1中约束满足模型求解初始解：利用贪婪规则，将约束满足模型中的任务按照优先级排列，在优先级相同的情形下优先选取成像时间窗口早的任务，生成可行初始解s0，计算其收益r0，并令初始解s0为当前解sC和最优解sB；Step 3，在当前解sC的邻域内进行调整，得到新解s’C，“在当前解的邻域内进行调整得到新解”的方法具体包括：Step 31，选取一个删除算子，在当前解sC的邻域内进行破坏操作：根据所选择的删除算子定义的选择规则删除当前解sC中的部分任务，得到破坏解，并将被删除的任务存入需求银行；Step 32，选取一个插入算子，在破坏解的邻域内进行修复操作：根据所选择的插入算子定义的选择规则在需求银行中选择部分任务，在破坏解中插入，得到修复解，该修复解为新解s’C；Step 4，计算新解s’C的收益r’C，如果新解s’C的收益r’C相比当前解sC的收益rC有所提高，则令新解s’C为当前解sC，新解s’C的收益r’C为当前解的收益；否则，采用模拟退火机制判定是否接受新解s’C为当前解sC，同时相应更新当前解sC和当前解的收益rC；如果新解s’C的收益r’C相比最优解sB的收益rB有所提高，则令新解s’C为最优解sB，新解s’C的收益r’C为最优解sB的收益rB；Step 5，基于Step 4中计算的结果，更新Step 3中所选取的全部算子的分数；并在每个包含预设次数的迭代的阶段结束后，根据在此阶段的表现，更新Step 3中所选取的全部算子的权重以及初始化Step 3中所选取的全部算子的分数；Step 6，如果满足终止条件，输出最优解和最优解的收益值，否则执行Step 3。