衛(wèi)星調(diào)度系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】衛(wèi)星調(diào)度系統(tǒng)
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)?jiān)?5U.S.C§ 119(e)下，要求于2012年8月3日提交的名為"Overhead ImageAcquisitionSchedulingSystemUsingCrowd-SourcedData"的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申 請(qǐng)No. 61/679, 581和于2012年8月10日提交的名為"SchedulingSystem"的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān) 利申請(qǐng)No. 61/682, 047的優(yōu)先權(quán)的益處。W上申請(qǐng)中的每個(gè)都通過(guò)引用完全結(jié)合于此，W 便形成本說(shuō)明書(shū)的一部分。
【背景技術(shù)】
[0003] 調(diào)度問(wèn)題出現(xiàn)在很多應(yīng)用中，諸如衛(wèi)星調(diào)度、航空公司人員調(diào)度、車(chē)輛路由、旅行 推銷(xiāo)員問(wèn)題等。諸如該些的應(yīng)用設(shè)及隨著時(shí)間將資源分配給行為。通常，資源是缺乏的并 且W多種方式被約束，例如，資源的容量和/或活動(dòng)的順序。解決典型調(diào)度問(wèn)題可能設(shè)及創(chuàng) 建滿足約束并且根據(jù)一些準(zhǔn)則是最佳的活動(dòng)的進(jìn)度表。實(shí)現(xiàn)進(jìn)度表可W包括找到對(duì)解釋多 種約束的調(diào)度問(wèn)題的期望解決方案，將期望解決方案?jìng)魉椭梁线m人或系統(tǒng)，并且執(zhí)行所傳 送的進(jìn)度表。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在此公開(kāi)的系統(tǒng)、方法和設(shè)備具有創(chuàng)新方面，沒(méi)有一個(gè)方面是不可缺少的或者單 獨(dú)負(fù)責(zé)它們的期望屬性。在不限制權(quán)利要求的范圍的情況下，現(xiàn)在將總結(jié)一些有利特征。
[0005] 管理成像衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)目標(biāo)在于，快速地響應(yīng)圖像獲取請(qǐng)求。對(duì)圖像的請(qǐng)求 可W快速地改變，并且接近實(shí)時(shí)地更新每個(gè)衛(wèi)星上的事件的進(jìn)度表，W減少或消除用于及 時(shí)獲取映像（imagery)或者執(zhí)行其他時(shí)間敏感任務(wù)的丟失機(jī)會(huì)將是有利的。
[0006] 另一個(gè)目標(biāo)在于，有效地利用星座中的成像衛(wèi)星的資源。平衡用于快速調(diào)度更新 和有效衛(wèi)星使用的期望，調(diào)度系統(tǒng)可W有利地被配置成產(chǎn)生避免約束違反的事件的接近最 佳進(jìn)度表，同時(shí)快速地產(chǎn)生該些進(jìn)度表（例如，接近實(shí)時(shí)地）。
[0007] 另一個(gè)目標(biāo)在于獲取相關(guān)局空映像。相關(guān)局空映像可W是由客戶請(qǐng)求的映像。相 關(guān)高空映像還可W是未明確請(qǐng)求但是許多人感興趣的映像。從而，有利地，能夠更新和調(diào)節(jié) 用于衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)中的衛(wèi)星的事件的進(jìn)度表，W引入新相關(guān)圖像獲取任務(wù)。該些新相關(guān)圖像 獲取任務(wù)可W是與感興趣事件相關(guān)的客戶請(qǐng)求或預(yù)測(cè)需求的結(jié)果。
[000引從而，在此提供用于調(diào)度成像衛(wèi)星的星座中的事件的系統(tǒng)和方法，其可W接近實(shí) 時(shí)地被更新，產(chǎn)生事件的接近最佳進(jìn)度表，和/或其可W至少部分地基于群包數(shù)據(jù)的分析， 自動(dòng)地生成與感興趣事件相關(guān)聯(lián)的圖像獲取任務(wù)。
[0009] 在一些實(shí)現(xiàn)中，系統(tǒng)和方法被提供用于快速地調(diào)度具有成對(duì)和累積約束的一個(gè)或 多個(gè)衛(wèi)星。所提供的系統(tǒng)和方法可W利用有向非循環(huán)圖，W增加或最大化利用函數(shù)?？蒞在約束違反時(shí)識(shí)別累積約束的違反，使得可W從進(jìn)度表去除導(dǎo)致約束違反的事件。通過(guò)快 要約束違反時(shí)去除觸發(fā)約束違反的事件，與在產(chǎn)生進(jìn)度表之后檢驗(yàn)約束違反的系統(tǒng)相比， 所提供的系統(tǒng)和方法可相對(duì)快和有效的方式，確定最佳或接近最佳進(jìn)度表。
[0010] 在一些實(shí)現(xiàn)中，系統(tǒng)和方法被提供用于使用群包數(shù)據(jù)識(shí)別感興趣事件及其關(guān)聯(lián)位 置。與感興趣事件相關(guān)聯(lián)的優(yōu)先級(jí)可W至少部分地基于群包數(shù)據(jù)的分析被確定?？蒞使用 感興趣事件生成包括事件的位置和優(yōu)先級(jí)的圖像獲取請(qǐng)求。使用機(jī)器對(duì)機(jī)器接口，圖像獲 取請(qǐng)求可W被直接發(fā)送至調(diào)度系統(tǒng)，W產(chǎn)生包括所請(qǐng)求的圖像獲取任務(wù)的事件的進(jìn)度表。 基于群包數(shù)據(jù)產(chǎn)生圖像獲取任務(wù)可W接近實(shí)時(shí)地發(fā)生。在一些實(shí)施例中，在基于群包數(shù)據(jù) 生成圖像獲取事件時(shí)不使用干擾用戶輸入，并且基于來(lái)自群包系統(tǒng)的輸入，自動(dòng)地生成被 調(diào)度事件。W此方式，成像衛(wèi)星的星座可WW自動(dòng)方式和/或接近實(shí)時(shí)地及時(shí)生成相關(guān)高 空映像。
[0011] 雖然期望特定目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)，但是沒(méi)有單個(gè)實(shí)施例必須包括每個(gè)和每一個(gè)該樣的目 標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)?？蒞設(shè)計(jì)多種實(shí)現(xiàn)，W實(shí)現(xiàn)一個(gè)、一些、或所有該樣的目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)和/或其他目 標(biāo)或優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 貫穿附圖，可W重新使用參考數(shù)字指示參考元件之間的一般對(duì)應(yīng)關(guān)系。提供附圖， W圖示在此描述的示例實(shí)施例，并且不旨在限制本公開(kāi)的范圍。
[0013] 圖1圖示了近地軌道中的成像微衛(wèi)星的示例性星座、控制系統(tǒng)、地面通信系統(tǒng)、W 及目標(biāo)區(qū)域的表示。
[0014] 圖2圖示了被配置成控制一個(gè)或多個(gè)對(duì)象的控制系統(tǒng)的示例實(shí)施例的框圖。
[0015] 圖3圖示了結(jié)合用戶接口的控制系統(tǒng)的示例實(shí)施例的框圖。
[0016] 圖4圖示了調(diào)度模塊的示例實(shí)施例的框圖。
[0017] 圖5圖示了用于使用圖形找到接近最佳進(jìn)度表的方法的實(shí)施例的流程圖。
[001引圖6圖示了示出通過(guò)圖形的可能路徑和接近最佳路徑的實(shí)例的示例圖形。
[0019] 圖7圖示了用于找到用于經(jīng)受復(fù)制約束的衛(wèi)星的星座的事件的接近最佳進(jìn)度表 的方法的實(shí)施例的流程圖。
[0020] 圖8圖示了示出在避免事件的不期望復(fù)制的同時(shí)增加利用的通過(guò)圖形的路徑的 多個(gè)圖形中的示例圖形。
[0021] 圖9圖示了用于調(diào)度成像衛(wèi)星的星座的示例系統(tǒng)的框圖。
[0022] 圖10圖示了被配置成使用用于調(diào)度高空?qǐng)D像獲取任務(wù)的群包數(shù)據(jù)的示例群包系 統(tǒng)的框圖。
[0023] 圖11圖示了用于分析在調(diào)度高空?qǐng)D像獲取任務(wù)時(shí)使用的群包數(shù)據(jù)的示例方法的 流程圖。
[0024] 圖12圖示了用于使用群包數(shù)據(jù)的機(jī)器對(duì)機(jī)器任務(wù)的示例方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 歷
[0026] 本公開(kāi)針對(duì)用于通過(guò)互相依賴的約束調(diào)度多個(gè)事件并且更特別地，W相對(duì)快和有 效的方式產(chǎn)生進(jìn)度表的系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)現(xiàn)中，所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可W被用于產(chǎn)生 用于衛(wèi)星的星座的事件的進(jìn)度表。在一些實(shí)現(xiàn)中，衛(wèi)星的星座的調(diào)度可W至少部分地基于 從社交網(wǎng)絡(luò)消息和/或?qū)崟r(shí)新聞饋送訪問(wèn)、聚集和/或分析的數(shù)據(jù)。
[0027] 對(duì)于成像衛(wèi)星的星座，可W被調(diào)度的事件包括圖像獲取任務(wù)、維護(hù)任務(wù)、通信任務(wù) 等。調(diào)度系統(tǒng)可W通過(guò)合并并且分析多個(gè)輸入、參數(shù)和變量W及時(shí)地產(chǎn)生星座中的衛(wèi)星的 有效和有價(jià)值使用，來(lái)生成事件的進(jìn)度表。
[002引在一些實(shí)現(xiàn)中，系統(tǒng)和方法被提供用于調(diào)度具有成對(duì)和累積約束的一個(gè)或多個(gè)對(duì) 象。所呈現(xiàn)的系統(tǒng)和方法可W利用有向非循環(huán)圖增加或最大化利用函數(shù)?？蒞在約束違反 時(shí)識(shí)別累積約束的違反，使得可W在確定進(jìn)度表的同時(shí)，從進(jìn)度表去除導(dǎo)致約束違反的事 件。通過(guò)在快要約束違反時(shí)去除觸發(fā)約束違反的事件，與在確定進(jìn)度表之后檢驗(yàn)累積約束 的違反的系統(tǒng)和方法相比，所提供的系統(tǒng)和方法可相對(duì)快和有效的方式確定最佳或接 近最佳進(jìn)度表。
[0029] 在此描述通過(guò)構(gòu)造事件的接近最佳或最佳進(jìn)度表，增加或最大化一個(gè)或多個(gè)可控 制對(duì)象的利用的系統(tǒng)和相關(guān)方法。在此進(jìn)一步描述至少部分地基于群包數(shù)據(jù)的分析，自動(dòng) 地生成用于調(diào)度系統(tǒng)的圖像獲取請(qǐng)求的系統(tǒng)和方法。將理解，雖然在此的很多說(shuō)明都在調(diào) 度衛(wèi)星的上下文中，但是本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征還可W在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，其中，W快速和有 效方式找到接近最佳進(jìn)度表可W比找到最佳進(jìn)度表或最大化最佳特定利用或成本函數(shù)的 進(jìn)度表更加理想。例如，在此公開(kāi)的系統(tǒng)和相關(guān)方法的一些實(shí)施例可W在衛(wèi)星調(diào)度（例如， 成像衛(wèi)星或通信衛(wèi)星）、空中交通控制、緊急車(chē)輛路由和響應(yīng)系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)維修調(diào)度等中使用。 而且，將理解，在找到對(duì)調(diào)度問(wèn)題的最佳或接近最佳解決方案時(shí)，根據(jù)調(diào)度問(wèn)題出現(xiàn)的上下 文，成本或利用函數(shù)可W在特定實(shí)現(xiàn)中被增加或最大化，或者在特定實(shí)現(xiàn)中被減小或最小 化。找到對(duì)調(diào)度問(wèn)題的接近最佳解決方案可能意味著找到充分接近最佳解決方案的解決方 案，使得該解決方案和最佳解決方案之間的差異小于容限。
[0030] 社交聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)設(shè)備和基于位置的服務(wù)的集中產(chǎn)生關(guān)于跨越地球的活動(dòng)的及時(shí)位 置識(shí)別信息的容量的爆炸。該可W在世界范圍內(nèi)的多個(gè)主要事件中被證明，諸如，地震、洪 水、海嘯、暴亂、武裝沖突、運(yùn)動(dòng)事件、集會(huì)等。至少部分地基于世界范圍內(nèi)的大部分人們?nèi)?易訪問(wèn)該樣的網(wǎng)絡(luò)，社交網(wǎng)絡(luò)在跨越地球的事件中扮演重要角色。該已經(jīng)在其參與者還是 諸如TW口ER?和FACEBOOK?的社交聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的用戶并且其甚至可W使用該些服務(wù)來(lái)調(diào)整他 們的活動(dòng)的諸如政治起義和革命的事件中看出。
[0031] 從而，提供衛(wèi)星調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)例，其使用群包數(shù)據(jù)生成用于成像衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)的圖 像獲取事件。群包系統(tǒng)可W利用群包數(shù)據(jù)（例如，由社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的用戶生成的消息），確 定感興趣事件和該樣的事件的地理位置。然后，可W使用事件數(shù)據(jù)，W創(chuàng)建或更新圖像獲取 任務(wù)和/或任務(wù)優(yōu)先級(jí)，其被自動(dòng)地提供給調(diào)度系統(tǒng)，W便于事件的地理位置的高空?qǐng)D像 的及時(shí)和敏感獲取。
[0032] 術(shù)語(yǔ)
[0033] 除非另外明確指示，在此使用的術(shù)語(yǔ)將被理解為暗示它們的習(xí)慣和普通意義。例 如，成對(duì)約束是廣泛術(shù)語(yǔ)，并且將被給出對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)的普通和習(xí)慣意義 (例如，其不限于特殊或?qū)Ｓ靡饬x），并且包括但不限于僅基于緊接在前事件的特性禁止事 件的約束。例如，如果在第一圖像收集事件和第二圖像收集事件之間不存在足夠時(shí)間，W改 變成像衛(wèi)星的指示方向來(lái)執(zhí)行第二圖像收集事件，則兩個(gè)圖像收集事件被成對(duì)約束。
[0034] 累積約束是廣泛術(shù)語(yǔ)，并且其被給予對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)的普通和習(xí)慣 意義（例如，其不限于特殊或?qū)Ｓ靡饬x），并且包括但不限于基于在前事件的特性來(lái)禁止事 件的約束。例如，如果通過(guò)執(zhí)行事件，至少部分地由于在前事件，獲取圖像的相機(jī)的溫度超 過(guò)可接受溫度限制，則圖像收集事件可W被約束。
[0035] 在一些實(shí)現(xiàn)中，衛(wèi)星的星座可W包括任何類(lèi)型的衛(wèi)星，包括但不限于衛(wèi)星、袖珍型 衛(wèi)星、微衛(wèi)星、納米衛(wèi)星等。微衛(wèi)星是廣泛術(shù)語(yǔ)，并且其被給予對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái) 說(shuō)的普通和習(xí)慣意義（例如，其不限于特殊或?qū)Ｓ靡饬x），并且包括但不限于質(zhì)量小于或等 于約500kg和/或物理尺寸小于或等于約125cmX125cmX175cm的衛(wèi)星、或者發(fā)射作為 運(yùn)載火箭上的輔助負(fù)載的衛(wèi)星。根據(jù)一些慣例，質(zhì)量小于或等于500kg的衛(wèi)星被分類(lèi)為小 衛(wèi)星，進(jìn)一步劃分基于它們的質(zhì)量作出。例如，在一個(gè)分類(lèi)系統(tǒng)中，當(dāng)小衛(wèi)星具有在約l(K)kg 和500kg之間的質(zhì)量時(shí)，小衛(wèi)星被認(rèn)為是袖珍型衛(wèi)星，當(dāng)它們具有在約10kg和100kg之間 的質(zhì)量時(shí)，被認(rèn)為是微衛(wèi)星，當(dāng)它們具有在約1kg和10kg之間的質(zhì)量時(shí)，被認(rèn)為是納米衛(wèi) 星，當(dāng)它們具有在約0. 1kg和1kg之間的質(zhì)量時(shí)，被認(rèn)為是微微衛(wèi)星，并且當(dāng)它們具有小于 或等于約lOOg的質(zhì)量時(shí)，被認(rèn)為是毫微微衛(wèi)星。然而，在本公開(kāi)中對(duì)微衛(wèi)星、袖珍型衛(wèi)星、 或小衛(wèi)星的任何參考都應(yīng)該被理解為是指質(zhì)量小于或等于約500kg和/或物理尺寸小于或 等于約125cmX125cmX175cm的衛(wèi)星的一般分類(lèi)；并且不是指在此識(shí)別的衛(wèi)星的更特定 分類(lèi)或者其他類(lèi)似分類(lèi)方案。
[0036] 高空?qǐng)D像是廣泛術(shù)語(yǔ)，并且其被給予對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)普通和習(xí)慣意 義（例如，其不限于特殊或?qū)Ｓ靡饬x），并且包括但不限于由地球軌道中的衛(wèi)星捕捉的衛(wèi)星 圖像、或者由測(cè)量地理區(qū)域的航行器（例如，飛機(jī)、直升飛機(jī)、無(wú)人駕駛飛機(jī)、無(wú)人駕駛飛行 器扣AV)、熱氣球等）捕捉的其他高空?qǐng)D像等。在一些情況下，高空?qǐng)D像可W是天文對(duì)象，而 不是陸地對(duì)象。
[0037] 成像微衛(wèi)星的示例忡網(wǎng)絡(luò)
[003引圖1圖示了近地軌道中的成像微衛(wèi)星12、控制系統(tǒng)14、地面通信系統(tǒng)16、W及目 標(biāo)圖像區(qū)域18的示例星座10的表示。在此描述的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例可W用于調(diào)度星座 10中的事件，包括例如當(dāng)圖像將被獲取時(shí)，當(dāng)圖像將被傳送到地面通信系統(tǒng)16時(shí)，確定哪 個(gè)微衛(wèi)星12將獲取目標(biāo)圖像區(qū)域18的圖像，和/或其他調(diào)度事件。圖像可W包括多個(gè)圖 像、視頻等。在一些實(shí)現(xiàn)中，成像微衛(wèi)星12可W包括被配置成獲取目標(biāo)圖像區(qū)域18的多光 譜和/或平面光譜圖像或視頻的圖像獲取系統(tǒng)。成像微衛(wèi)星12可W由單個(gè)實(shí)體或多個(gè)實(shí) 體擁有和/或操作。在多種實(shí)現(xiàn)中，星座10可W包括2、4、8、10、12、16、24、30或一些其他 數(shù)量的衛(wèi)星。雖然圖1示出了微衛(wèi)星12的示例星座，但是在其他實(shí)現(xiàn)中，星座10可W包括 附加或不同類(lèi)型的衛(wèi)星，包括通信衛(wèi)星、袖珍型衛(wèi)星等。
[0039] 控制系統(tǒng)14可W包括實(shí)現(xiàn)在此公開(kāi)的調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)施例W便調(diào)度星座中的事件 的功能。例如，控制系統(tǒng)14可W包括參考圖2和圖3描述的控制系統(tǒng)100的實(shí)施例?？刂?系統(tǒng)14、100可W包括參考圖2至圖4和圖9描述的調(diào)度模塊104。被調(diào)度事件可W包括將 被執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)任務(wù)、將被收集的數(shù)據(jù)、將被接收或發(fā)射的信息、持續(xù)時(shí)間、期望開(kāi)始 時(shí)間、期望結(jié)束時(shí)間、期望結(jié)果、或該些的任何結(jié)合。例如，對(duì)于成像衛(wèi)星，事件可W是將由 成像衛(wèi)星執(zhí)行的任何任務(wù)，并且通?？蒞包括但不限于映像收集（例如，目標(biāo)圖像區(qū)域18 的）、映像下行鏈路（例如，到衛(wèi)星地面通信站16)、W及機(jī)載維護(hù)。
[0040] 用于衛(wèi)星的星座的調(diào)度事件在計(jì)算上可能很難，特別是當(dāng)星座中的衛(wèi)星的數(shù)量增 加時(shí)。在此描述的系統(tǒng)、方法和算法的實(shí)施例可W被有利地使用，W有效地并且實(shí)時(shí)地或接 近實(shí)時(shí)地調(diào)度該樣的星座中的事件。例如，控制系統(tǒng)14可W利用在此描述的任何方法用于 產(chǎn)生最佳或接近最佳進(jìn)度表，諸如，在此參考圖5和圖7描述的示例方法500和700。另外 地或可替換地，控制系統(tǒng)14可W利用在此描述的用于使用群包數(shù)據(jù)的任何方法，諸如，在 此參考圖11和圖12描述的示例方法1100和1200。
[004。示例調(diào)麼引擎系統(tǒng)巧方法
[0042] 創(chuàng)建用于系統(tǒng)中的對(duì)象的事件或任務(wù)的進(jìn)度表可能是很難和計(jì)算密集的問(wèn)題。一 個(gè)原因在于，系統(tǒng)中的對(duì)象可能經(jīng)受多種約束，其限制可W被完成的任務(wù)的順序和/或數(shù) 量。約束可W是成對(duì)約束，意味著事件僅基于緊接在前事件的特性被約束，或者可W是累積 約束，意味著事件至少部分地基于現(xiàn)有事件的歷史被約束。例如，成像衛(wèi)星（例如，圖1中 的微衛(wèi)星12)的轉(zhuǎn)動(dòng)率可W被認(rèn)為是成對(duì)約束，該是因?yàn)槭欠窨蒞獲取圖像至少部分地取 決于成像衛(wèi)星是否可W實(shí)時(shí)地改變來(lái)自先前任務(wù)的定向W獲取目標(biāo)區(qū)域的圖像。成像衛(wèi)星 還可W經(jīng)受累積約束，諸如，例如，復(fù)制約束、溫度考慮、能量要求、或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。作為另一 個(gè)實(shí)例，用于緊急響應(yīng)車(chē)輛的成對(duì)約束可W是任務(wù)之間的距離和任務(wù)的典型持續(xù)時(shí)間的組 合。緊急響應(yīng)車(chē)輛還可W受累積約束約束，諸如，車(chē)輛能夠運(yùn)輸?shù)目上馁Y源的數(shù)量。
[0043] 而且，系統(tǒng)可W包括將被調(diào)度的多個(gè)對(duì)象，增加了問(wèn)題的復(fù)雜性。復(fù)雜性可能增 加，其中，用于第一對(duì)象的事件的進(jìn)度表影響用于第二對(duì)象的事件的進(jìn)度表。例如，如果成 像衛(wèi)星的星座中的第一成像衛(wèi)星被調(diào)度，W獲取目標(biāo)區(qū)域的圖像，則復(fù)制約束可W指示第 二成像衛(wèi)星不獲取目標(biāo)區(qū)域的圖像，W避免可能不期望的復(fù)制圖像獲取。作為另一個(gè)實(shí)例， 空中交通控制系統(tǒng)可W調(diào)度用于第一航行器的著陸和接近，其影響第二航行器的著陸和接 近。
[0044] 在一些情況下，期望相對(duì)快速地創(chuàng)建事件的進(jìn)度表，W能夠有效地響應(yīng)動(dòng)態(tài)情形。 動(dòng)態(tài)情形可W是新事件或任務(wù)正被請(qǐng)求或者約束正被更新，使得期望更改時(shí)間量程上的在 前進(jìn)度表，足化合并新事件或約束，而不明顯地中斷對(duì)象的執(zhí)行。為了實(shí)現(xiàn)關(guān)于創(chuàng)建更新后 的進(jìn)度表的期望靈活性，一些實(shí)施例提供用于控制和調(diào)度系統(tǒng)，其可W被配置成創(chuàng)建在最 大化系統(tǒng)中的對(duì)象的利用（或最小化成本函數(shù)）時(shí)是接近最佳（或最佳）的事件的進(jìn)度表， 并且將事件的進(jìn)度表傳送到對(duì)象。在一些實(shí)施例中，控制和調(diào)度系統(tǒng)可W接近實(shí)時(shí)地創(chuàng)建 事件的進(jìn)度表。在一些實(shí)施例中，控制和調(diào)度系統(tǒng)可W在小于或等于連續(xù)事件之間的典型 時(shí)間長(zhǎng)度的時(shí)間量程上創(chuàng)建事件的進(jìn)度表。
[0045] 在一些實(shí)施例中，提供控制和調(diào)度系統(tǒng)，其可W被配置成創(chuàng)建用于對(duì)象的系統(tǒng)的 任務(wù)的全局進(jìn)度表，其中，全局進(jìn)度表不違反成對(duì)、累積或復(fù)制約束。在一些實(shí)施例中，控制 和調(diào)度系統(tǒng)可W使用有向非循環(huán)圖，W通過(guò)滿足系統(tǒng)的約束的一系列事件找到期望路徑。 通過(guò)使用有向非循環(huán)圖，調(diào)度問(wèn)題在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)變得可解決，由此比解決通常為NP-hard 的該類(lèi)型的調(diào)度問(wèn)題的其他方法，提供計(jì)算時(shí)間的益處。而且，控制和調(diào)度系統(tǒng)可W利用平 行化，W同時(shí)解答多個(gè)圖形或相同圖形的多個(gè)方面，由此提高速度或減少產(chǎn)生進(jìn)度表的時(shí) 間。在一些實(shí)施例中，控制和調(diào)度系統(tǒng)展現(xiàn)系統(tǒng)中的多個(gè)對(duì)象和用于創(chuàng)建用于對(duì)象的進(jìn)度 表的功率或時(shí)間之間的亞線性縮放關(guān)系。結(jié)果，控制和調(diào)度系統(tǒng)的一些實(shí)現(xiàn)可W接近實(shí)時(shí) 地或者在小于或比得上事件之間的平均時(shí)間長(zhǎng)度的時(shí)間量程上，產(chǎn)生事件的進(jìn)度表。接近 實(shí)時(shí)地產(chǎn)生事件的進(jìn)度表可W包括產(chǎn)生小于約20分鐘、小于約15分鐘、小于約10分鐘、小 于約5分鐘、或小于約1分鐘的進(jìn)度表。
[0046] 圖2示出了被配置成控制一個(gè)或多個(gè)對(duì)象102的控制系統(tǒng)100的示例實(shí)施例的框 圖?？刂葡到y(tǒng)100可W通過(guò)分析信息（例如，將被執(zhí)行的事件、事件的優(yōu)先級(jí)、事件或?qū)ο?約束等），至少部分地基于所分析的信息創(chuàng)建事件的有效進(jìn)度表，并且命令對(duì)象執(zhí)行所調(diào)度 的事件，控制對(duì)象102?？刂葡到y(tǒng)100包括調(diào)度模塊104,調(diào)度模塊104被配置成接收關(guān)于 事件、優(yōu)先級(jí)和約束的信息，并且產(chǎn)生事件的進(jìn)度表。控制系統(tǒng)100包括命令模塊106,命 令模塊106被配置成從調(diào)度模塊104接收事件的進(jìn)度表，并且將其轉(zhuǎn)換為命令。命令模塊 106可W被配置成將那些命令傳送到對(duì)象102或者可W將命令傳送至對(duì)象102的另一個(gè)系 統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)100可W被配置成產(chǎn)生進(jìn)度表，并且命令對(duì)象102在滿足所限定約束的同時(shí)， W相對(duì)有效的方式完成進(jìn)度表上的事件?？刂葡到y(tǒng)100可W被配置成相對(duì)快速地更新進(jìn)度 表，例如動(dòng)態(tài)地合并新任務(wù)，修改現(xiàn)有任務(wù)，去除任務(wù)，添加約束，修改約束，去除約束，修改 優(yōu)先級(jí)，或者該些的任何組合。
[0047] 控制系統(tǒng)100包括調(diào)度模塊104,調(diào)度模塊104被配置成產(chǎn)生事件的有效或最佳進(jìn) 度表。事件的進(jìn)度表可W包括例如用于一個(gè)或多個(gè)對(duì)象的事件、任務(wù)、活動(dòng)、或程序的列表 和每個(gè)事件的對(duì)應(yīng)開(kāi)始時(shí)間。調(diào)度模塊104從事件系統(tǒng)108接收事件，從成對(duì)約束數(shù)據(jù)庫(kù) 110接收成對(duì)約束，從累積約束數(shù)據(jù)庫(kù)112接收累積約束，和/或從優(yōu)先化系統(tǒng)114接收優(yōu) 先級(jí)信息。調(diào)度模塊104可W產(chǎn)生事件的進(jìn)度表，其被發(fā)送至命令模塊106。事件的進(jìn)度表 可W用于特定對(duì)象102,或者其可W是具有將由一個(gè)或多個(gè)對(duì)象102執(zhí)行的事件的全局進(jìn) 度表。從而，調(diào)度模塊104可W產(chǎn)生用于諸如衛(wèi)星星座中的衛(wèi)星的多個(gè)對(duì)象102的全局最 佳或接近最佳進(jìn)度表。
[0048] 在一些實(shí)施例中，調(diào)度模塊104可W從事件系統(tǒng)108接收一個(gè)或多個(gè)事件，并且創(chuàng) 建至少部分地基于一個(gè)或多個(gè)事件增加或最大化利用函數(shù)的進(jìn)度表。利用函數(shù)可W合并關(guān) 于事件和對(duì)象102的信息，使得增加或最大化該函數(shù)得到有效地或最佳地完成所限定事件 的進(jìn)度表。例如，調(diào)度模塊104可W接收或檢索與從事件系統(tǒng)108接收到的事件相關(guān)的優(yōu) 先化信息，并且構(gòu)造至少部分地基于優(yōu)先化信息增加或最大化利用函數(shù)的進(jìn)度表。作為另 一個(gè)實(shí)例，調(diào)度模塊104可W從成對(duì)約束數(shù)據(jù)庫(kù)110或累積約束數(shù)據(jù)庫(kù)112接收或檢索約 束信息，并且構(gòu)造在增加或最大化利用函數(shù)的同時(shí)，構(gòu)造滿足約束的事件的進(jìn)度表。
[0049] 如在此更完全描述的，調(diào)度模塊104的特定實(shí)施例可W通過(guò)使用有向非循環(huán)圖， 動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建有效或最佳進(jìn)度表。例如，通過(guò)使用有向非循環(huán)圖，調(diào)度模塊104可W在合并關(guān) 于利用函數(shù)、約束和優(yōu)先化的信息的同時(shí)，找到最佳或接近最佳進(jìn)度表。調(diào)度的該基于圖 形的方法可W得到相對(duì)快算法，其可W產(chǎn)生用于對(duì)象的相對(duì)大和復(fù)雜系統(tǒng)的接近最佳進(jìn)度 表。與典型非基于圖形的方法相比，基于圖形的方法可相對(duì)快的方式，動(dòng)態(tài)地響應(yīng)輸入 參數(shù)的修改、添加或刪除。例如，調(diào)度模塊104可W被配置成合并任務(wù)、事件、約束、優(yōu)先級(jí)、 利用函數(shù)或該些的任何組合的改變，并且相對(duì)快速地創(chuàng)建新進(jìn)度表。在一些實(shí)施例中，調(diào)度 模塊104可W使用比采用非基于圖形的技術(shù)更快的關(guān)于幅度的順序的基于有向圖形的方 法，產(chǎn)生接近最佳進(jìn)度表。
[0050] 控制系統(tǒng)100包括命令模塊106,命令模塊106被配置