所屬的技術(shù)人員知道,本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,因此,本公開(kāi)可以具體實(shí)現(xiàn)為以下形式,即:可以是完全的硬件、也可以是完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等),還可以是硬件和軟件結(jié)合的形式,本文一般稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外,在一些實(shí)施例中,本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)為在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式,該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中包含計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼。可以采用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)的任意組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)或者計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)例如可以是一一但不限于——電、磁、光、電磁、紅外線、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置或器件,或者任意以上的組合。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括:具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線的電連接、便攜式計(jì)算機(jī)磁盤(pán)、硬盤(pán)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram),只讀存儲(chǔ)器(rom)、可擦式可編程只讀存儲(chǔ)器(eprom或閃存)、光纖、便攜式緊湊磁盤(pán)只讀存儲(chǔ)器(cd-rom)、光存儲(chǔ)器件、磁存儲(chǔ)器件、或者上述的任意合適的組合。在本文件中,計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是任何包含或存儲(chǔ)程序的有形介質(zhì),該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
背景技術(shù):
1、航天測(cè)控系統(tǒng)是對(duì)在軌航天器飛行軌道、姿態(tài)和其上各個(gè)分系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行跟蹤測(cè)量、監(jiān)視與控制的技術(shù)系統(tǒng),用于保障航天器按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的狀態(tài)飛行與工作,已完成規(guī)定的航天任務(wù)。近年來(lái),隨著在軌運(yùn)行的航天器數(shù)量呈現(xiàn)井噴式增加,測(cè)控資源競(jìng)爭(zhēng)的矛盾日益突出?;跍y(cè)控系統(tǒng)自身特點(diǎn),以增加數(shù)量的方式來(lái)滿足需求是不現(xiàn)實(shí)的,如何充分利用現(xiàn)有的測(cè)控資源力量,是迫切需要研究的重要現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,具體提供了一種天地基測(cè)控資源調(diào)度方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì),具體如下:
2、1)第一方面,本發(fā)明提供一種基于沖突回跳的天地基測(cè)控資源調(diào)度方法,具體技術(shù)方案如下:
3、確定由多個(gè)待調(diào)度航天器對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)窗口構(gòu)建的可見(jiàn)窗口集合vtm,將多個(gè)待調(diào)度航天器對(duì)應(yīng)的測(cè)控跟蹤任務(wù)按照測(cè)控跟蹤任務(wù)的開(kāi)始時(shí)間升序排列生成任務(wù)序列r;
4、在可見(jiàn)窗口集合vtm中,對(duì)任務(wù)序列r中的第i個(gè)任務(wù)進(jìn)行窗口選擇,并在所有窗口都不滿足第i個(gè)任務(wù)的約束條件或在選定的目標(biāo)窗口與第i個(gè)任務(wù)存在任務(wù)安排沖突時(shí),更新任務(wù)沖突集θ;
5、通過(guò)沖突回跳法對(duì)任務(wù)沖突集θ進(jìn)行處理,確定第i個(gè)任務(wù)對(duì)應(yīng)的調(diào)度方案;
6、其中,沖突回跳法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為:
7、以任務(wù)沖突集θ中的任一任務(wù)的最早開(kāi)始時(shí)間為循環(huán)搜索的起點(diǎn),以為步長(zhǎng),在所述可見(jiàn)窗口集合vtm中重新查找是否存在對(duì)應(yīng)可見(jiàn)窗口,并根據(jù)查找結(jié)果確定該任一任務(wù)對(duì)應(yīng)的調(diào)度方案。
8、本發(fā)明提供的一種基于沖突回跳的天地基測(cè)控資源調(diào)度方法的有益效果如下:
9、通過(guò)沖突回跳法,在初次可見(jiàn)窗口匹配過(guò)程中沒(méi)有得到匹配結(jié)果時(shí),再次調(diào)整匹配搜索策略進(jìn)行第二次可見(jiàn)窗口的匹配,提升了對(duì)待調(diào)度航天器的調(diào)度的適用性。
10、在上述方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
11、進(jìn)一步,在可見(jiàn)窗口集合vtm中,對(duì)任務(wù)序列r中的第i個(gè)任務(wù)進(jìn)行窗口選擇的過(guò)程為:
12、當(dāng)所述可見(jiàn)窗口集合vtm不為空集時(shí),判斷任務(wù)序列r中的第i個(gè)任務(wù)是否對(duì)應(yīng)至少一個(gè)可見(jiàn)窗口滿足第i個(gè)任務(wù)的約束條件,生成第一判斷結(jié)果,當(dāng)所述第一判斷結(jié)果為是時(shí),通過(guò)啟發(fā)式規(guī)則對(duì)所有滿足第i個(gè)任務(wù)的約束條件的可見(jiàn)窗口進(jìn)行最優(yōu)可見(jiàn)窗口確定,并確定所述最優(yōu)可見(jiàn)窗口是否被占用,生成第二判斷結(jié)果,當(dāng)所述第二判斷結(jié)果為是時(shí),通過(guò)所述啟發(fā)式規(guī)則進(jìn)行沖突消除處理,通過(guò)沖突消除處理后的結(jié)果更新第i個(gè)任務(wù)。
13、進(jìn)一步,所述任務(wù)序列r中的任一測(cè)控跟蹤任務(wù)pj通過(guò)下式進(jìn)行表征:
14、pj=<rj,st,sec,m,j>;
15、其中,rj=<sj,lj,pj,αj,βj>,sj為航天器j所要求跟蹤開(kāi)始時(shí)間,lj為航天器j所要求的跟蹤持續(xù)時(shí)間,pj為該項(xiàng)跟蹤需求的優(yōu)先級(jí),αj為該項(xiàng)跟蹤需求的前序任務(wù),βj為該項(xiàng)跟蹤需求的后繼任務(wù),st表示可見(jiàn)窗口的開(kāi)始時(shí)間,sec表示可見(jiàn)窗口持續(xù)時(shí)間,m表示異構(gòu)站,j表示目標(biāo)航天器。
16、進(jìn)一步,還包括:
17、實(shí)時(shí)判斷任務(wù)滿足率是否低于預(yù)設(shè)值,并在任務(wù)滿足率低于預(yù)設(shè)值時(shí),對(duì)啟發(fā)式規(guī)則中的啟發(fā)式函數(shù)的系數(shù)進(jìn)行調(diào)整;
18、實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前測(cè)控跟蹤任務(wù)的空閑弧段占比是否滿足期望值,并在不滿足期望值時(shí),對(duì)啟發(fā)式規(guī)則中的啟發(fā)式函數(shù)的系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
19、2)第二方面,本發(fā)明還提供一種基于沖突回跳的天地基測(cè)控資源調(diào)度系統(tǒng),具體技術(shù)方案如下:
20、確定模塊用于:確定由多個(gè)待調(diào)度航天器對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)窗口構(gòu)建的可見(jiàn)窗口集合vtm,將多個(gè)待調(diào)度航天器對(duì)應(yīng)的測(cè)控跟蹤任務(wù)按照測(cè)控跟蹤任務(wù)的開(kāi)始時(shí)間升序排列生成任務(wù)序列r;
21、更新模塊用于:在可見(jiàn)窗口集合vtm中,對(duì)任務(wù)序列r中的第i個(gè)任務(wù)進(jìn)行窗口選擇,并在所有窗口都不滿足第i個(gè)任務(wù)的約束條件或在選定的目標(biāo)窗口與第i個(gè)任務(wù)存在任務(wù)安排沖突時(shí),更新任務(wù)沖突集θ;
22、調(diào)度模塊用于:通過(guò)沖突回跳法對(duì)任務(wù)沖突集θ進(jìn)行處理,確定第i個(gè)任務(wù)對(duì)應(yīng)的調(diào)度方案;
23、其中,沖突回跳法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為:
24、以任務(wù)沖突集θ中的任一任務(wù)的最早開(kāi)始時(shí)間為循環(huán)搜索的起點(diǎn),以為步長(zhǎng),在所述可見(jiàn)窗口集合vtm中重新查找是否存在對(duì)應(yīng)可見(jiàn)窗口,并根據(jù)查找結(jié)果確定該任一任務(wù)對(duì)應(yīng)的調(diào)度方案。
25、在上述方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
26、進(jìn)一步,在可見(jiàn)窗口集合vtm中,對(duì)任務(wù)序列r中的第i個(gè)任務(wù)進(jìn)行窗口選擇的過(guò)程為:
27、當(dāng)所述可見(jiàn)窗口集合vtm不為空集時(shí),判斷任務(wù)序列r中的第i個(gè)任務(wù)是否對(duì)應(yīng)至少一個(gè)可見(jiàn)窗口滿足第i個(gè)任務(wù)的約束條件,生成第一判斷結(jié)果,當(dāng)所述第一判斷結(jié)果為是時(shí),通過(guò)啟發(fā)式規(guī)則對(duì)所有滿足第i個(gè)任務(wù)的約束條件的可見(jiàn)窗口進(jìn)行最優(yōu)可見(jiàn)窗口確定,并確定所述最優(yōu)可見(jiàn)窗口是否被占用,生成第二判斷結(jié)果,當(dāng)所述第二判斷結(jié)果為是時(shí),通過(guò)所述啟發(fā)式規(guī)則進(jìn)行沖突消除處理,通過(guò)沖突消除處理后的結(jié)果更新第i個(gè)任務(wù)。
28、進(jìn)一步,所述任務(wù)序列r中的任一測(cè)控跟蹤任務(wù)pj通過(guò)下式進(jìn)行表征:
29、pj=<rj,st,sec,m,j>;
30、其中,rj=<sj,lj,pj,αj,βj>,sj為航天器j所要求跟蹤開(kāi)始時(shí)間,lj為航天器j所要求的跟蹤持續(xù)時(shí)間,pj為該項(xiàng)跟蹤需求的優(yōu)先級(jí),αj為該項(xiàng)跟蹤需求的前序任務(wù),βj為該項(xiàng)跟蹤需求的后繼任務(wù),st表示可見(jiàn)窗口的開(kāi)始時(shí)間,sec表示可見(jiàn)窗口持續(xù)時(shí)間,m表示異構(gòu)站,j表示目標(biāo)航天器。
31、進(jìn)一步,還包括:
32、調(diào)整模塊用于:實(shí)時(shí)判斷任務(wù)滿足率是否低于預(yù)設(shè)值,并在任務(wù)滿足率低于預(yù)設(shè)值時(shí),對(duì)啟發(fā)式規(guī)則中的啟發(fā)式函數(shù)的系數(shù)進(jìn)行調(diào)整;
33、所述調(diào)整模塊還用于:實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前測(cè)控跟蹤任務(wù)的空閑弧段占比是否滿足期望值,并在不滿足期望值時(shí),對(duì)啟發(fā)式規(guī)則中的啟發(fā)式函數(shù)的系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
34、3)第三方面,本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備,所述電子設(shè)備包括處理器,所述處理器與存儲(chǔ)器耦合,所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有至少一條計(jì)算機(jī)程序,所述至少一條計(jì)算機(jī)程序由所述處理器加載并執(zhí)行,以使所述電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)如上任一項(xiàng)方法。
35、4)第四方面,本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有至少一條計(jì)算機(jī)程序,所述至少一條計(jì)算機(jī)程序由處理器加載并執(zhí)行,以使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)如上任一項(xiàng)方法。
36、需要說(shuō)明的是,本發(fā)明的第二方面至第四方面的技術(shù)方案及對(duì)應(yīng)的可能的實(shí)現(xiàn)方式所取得的有益效果,可以參見(jiàn)上述對(duì)第一方面及其對(duì)應(yīng)的可能的實(shí)現(xiàn)方式的技術(shù)效果,此處不再贅述。