【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，屬于衛星星上自主任務規劃。
技術介紹
1、星間協同任務的自主規劃，是指星座內的多顆衛星可以進行高效的協同，某顆星可以根據其他衛星發送的引導信息，實時進行自主任務規劃，迅速獲取本星可執行的任務序列，達到最大的在軌飛行效益。隨著空間星座技術的迅速發展，星間協同任務的類型和需求也變得越來越多元化和精細化，這給自主任務規劃帶來一定的挑戰。當衛星進入預設的星間協同任務區域后，便可自動進入星間協同任務規劃模式，自主任務規劃系統通過星間鏈路接收成員星實時分發的星間引導信息，這些信息具有不確定性和多樣性，規劃系統將各類信息進行歸類和整理，形成對應的態勢任務信息集，自主任務規劃系統需要將該信息集與原有的規劃任務集進行融合處理，最終形成可執行的任務輸出序列，從而實現星間協同任務的快速響應。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，利用一種遞進式局部滾動規劃策略，應對協同區間內態勢任務的突發性和不確定性；并通過貪心算法快速獲取局部最優解，縮短了任務規劃處理的時間，提高任務執行效率，滿足了協同探測任務對于高時效性的需求。
2、本專利技術目的通過以下技術方案予以實現：
3、一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，步驟如下：
4、1)根據衛星平臺資源約束及載荷工作能力，定義衛星約束模型，具體為：
5、s＝{imta
6、其中，imtask_t表示探測任務成像時長，vad表示載荷視場角，sea表示太陽高度角，mvk表示姿態機動能力，swath表示載荷相機幅寬，sdc表示固存容量，file表示記錄文件號
7、2)星間協同任務輸入：接收用戶上注的星間協同任務窗口，記為corpwini，按照窗口約定任務時段，規劃生成星間協同任務，對星間鏈路分系統進行星間建鏈流程設置，具備實時接收星間引導任務的狀態；接收用戶上注的數傳任務窗口dtwini，按照窗口約定任務時段，規劃生成數傳回放任務dttask，對觀測任務記錄數據進行對地數傳回放；
8、進一步的，步驟2)所述星間協同任務窗口和數傳任務窗口，具體為：
9、星間協同任務窗口corpwini＝{co_tsi,co_tei,f}；
10、數傳任務窗口dtwini＝{dt_tsi,dt_tei,sti}；
11、其中，co_tsi表示星間協同任務開始時間，co_tei表示星間協同任務結束時間，f表示星間協同任務滾動規劃頻率；dt_tsi表示數傳任務開始時間，dt_tei表示數傳任務結束時間，sti表示對地數傳任務地面站代號；
12、進一步的，步驟2)所述星間協同任務窗口，其特征具體為：
13、在全局規劃中獲取局部的空間，即星間協同任務窗口，約定滾動規劃過程只在局部區間內進行，不影響協同區間外的任務；首先判斷協同區間內是否存在已規劃完畢且待執行的任務，若有，則將該類任務的優先級定義為最低，并將該類任務在后續的星間態勢任務規劃過程依據規劃策略插入序列。
14、3)星間引導任務輸入：進入到步驟2)所述星間協同任務窗口時段內，實時接收來自星間鏈路的引導任務，定義為星間態勢任務；
15、進一步的，步驟3)所述星間態勢任務，具有不確定性、高動態性和高時效性特征，具體為：
16、星間態勢任務定義，t＝{id,δ,λ,h,tc,v,pri,conf,type}；
17、其中，id表示任務編號；(δ,λ,h)表示地固系目標點地理經度、地理緯度、地理高度，tc表示目標觀測瞬態時間，pri表示目標優先級，conf表示目標置信度；v表示目標運動速度矢量，描述輸入任務的動態屬性；type作為索引匹配態勢任務數據庫內的目標特征，用戶定義的探測目標屬性，包括探測目標類型特征信息等。
18、4)任務預處理：
19、41)對星間協同任務內接收到的星間態勢任務進行可見性判斷，將可見且可見弧段介于協同時段內的任務存放入有效任務集，記為taskvaild，具體為：
20、taskvaild＝{t1,t2,t3...ti}，其中t1～ti表示接通過可見性判斷的星間態勢任務，按任務接收的時間先后，進行順序存放。
21、42)對步驟41)所述有效任務池taskvaild中的任務按照分層優先級排序策略進行任務預先排序，排序結果定義為imtask；
22、進一步的，步驟42)所述分層優先級排序策略，具體為：
23、首先按照目標置信度conf從高到低排序，其次按照用戶自定義的態勢任務類型type的優先級從高到低排序，然后按照目標優先級pri從高到低排序。
24、5)任務插入位置確定：采用貪心算法確定任務插入已有任務執行序列imtask中的位置，生成新的探測任務序列imtask_new；
25、進一步的，步驟5)所述貪心算法，定義貪心策略，具體為：
26、優先選擇conf高的任務，其次選擇type優先級高的任務，最后選擇pri高的任務。
27、6)任務沖突消解：首先判斷新插入的任務是否與原序列中的任務存在沖突，若存在沖突，則采用步驟5)所述貪心策略，對沖突任務進行消解，并更新imtask_new；
28、7)數傳任務插入：根據步驟2)所述數傳任務窗口dtwini，判斷當數傳任務窗口時段與星間協同任務窗口時段存在重合時，將該回放任務定義為實傳任務，設置數傳分系統進行記錄邊回放的工作模式。
29、8)待執行任務生成：
30、81)結合步驟1)所述約束條件s對imtask_new和dttask進行約束檢查，刪除未通過約束檢查的任務，并更新imtask_new和dttask；
31、82)結合imtask_new，dtwin以及目標任務可見性確定方法計算得到的目標姿態，計算目標姿態機動時間，生成姿態機動任務atttask；
32、83)任務合并，生產待執行的任務task；
33、9)任務滾動規劃：判斷是否有新的任務進入待規劃隊列，若有，則返回步驟3)，按照滾動規劃頻率f對待規劃隊列中的任務進行滾動規劃，實時更新imtask_new。
34、一種電子設備，包括：
35、處理器；以及
36、存儲器，用于存儲計算機程序指令；
37、其中當所述計算機程序指令由所述處理器加載并運行時，所述處理器執行所述遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法。
38、一種存儲在非暫時性計算機可讀介質上的計算機程序產品，所述計算機程序產品包括用于實行所述遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法的程序代碼。
39、本專利技術相比于現有技術具有如下有益本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，其特征在于，步驟1)所述衛星約束模型，具體為：
3.根據權利要求1所述的一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，其特征在于，步驟2)所述星間協同任務窗口和數傳任務窗口，具體為：
4.根據權利要求1所述的一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，其特征在于，步驟2)所述星間協同任務窗口，其特征具體為：
5.根據權利要求1所述的一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，其特征在于，步驟3)所述星間態勢任務，具有不確定性、高動態性和高時效性特征，具體為：
6.根據權利要求1所述的一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，其特征在于，步驟41)所述有效任務集，定義為：
7.根據權利要求1所述的一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，其特征在于，步驟42)所述分層優先級排序策略，具體為：
8.根據權利要求1所述的一種遞進式局部滾動優
9.一種處理裝置，其特征在于，包括：
10.一種計算機程序產品，其特征在于，所述計算機程序產品包括指令，當所述計算機程序產品在計算機上運行時，使得計算機執行權利要求1至8中任一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，其特征在于，步驟1)所述衛星約束模型，具體為：
3.根據權利要求1所述的一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，其特征在于，步驟2)所述星間協同任務窗口和數傳任務窗口，具體為：
4.根據權利要求1所述的一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，其特征在于，步驟2)所述星間協同任務窗口，其特征具體為：
5.根據權利要求1所述的一種遞進式局部滾動優化星間協同任務自主規劃方法，其特征在于，步驟3)所述星間態勢任務，具有不確定性、高動態性和高時效...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李博文，趙雪婷，田科豐，楊曉龍，張晉，車汝才，諶穎，常新亞，呂文華，郭志遠，范雯琦，
申請(專利權)人：北京控制工程研究所，
類型：發明
國別省市：
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