面向存储资源优化的遥感卫星任务规划算法

针对遥感卫星的成像任务规划问题,按照任务重要性的不同,提出了两阶段调度策略,并设计了两个时间窗口选择规则。以星上存储资源优化为目标,利用地面站的下传活动将整个规划过程分为较小的调度区间,提出了可用存储空间上界估计算法计算每个调度区间的可调度存储资源容量,以此为基础对问题进行了简化,并给出了基于规则的启发式求解算法。实验结果表明,该算法是有效的。     

卫星成像规划调度系统中的可视化决策支持研究与实现

本文提出了一种成像卫星规划与调度的可视化决策支持方法。该方法基于多目标进化算法和地理信息系统技术，能够在考虑多目标准则、多约束的条件下对成像卫星的成像方案进行优化，并通过可视化技术进行成像方案的决策辅助，很好地解决了卫星规划调度优化方案制定的问题。     

基于模糊偏好的多目标成像卫星调度方法研究

不确定条件下的成像卫星调度问题是一个多目标优化问题。借鉴连续函数的鲁棒性优化思想,提出了一种基于邻域的鲁棒性指标,考虑多种约束条件,建立了多目标成像卫星调度模型。在考虑目标间偏好的情况下,提出了一种基于模糊偏好的多目标遗传算法。实例研究表明,该模型和算法能够有效地解决不确定条件下的成像卫星调度问题。     

基于改进烟花算法的密集任务成像卫星调度方法

传统卫星调度模型一般比较简单,当问题规模较大、任务比较集中时,往往会出现任务之间相互排斥,任务收益较低等缺点。针对这个问题,提出一种基于改进烟花算法（IFWA）的密集任务成像卫星调度方法。该方法在分析密集任务处理及成像卫星观测特点的基础上,首先对任务进行合成约束分析,然后基于合成任务综合考虑成像卫星可观测时间、任务间姿态调整时间、成像卫星能量和容量等约束因素,建立基于任务合成的多星密集任务调度约束满足问题（CSP）模型,最后改进烟花算法对该模型进行求解,利用精英选择策略在保证种群多样性同时加快了算法的收敛,得到较优的卫星调度方案。仿真结果表明该模型相比没有考虑任务合成因素,收益平均增加30%~35%,改进算法后效率上提升32%~45%,有效保证了调度方案的可行性和有效性。     

置换表示方法求解多卫星多地面站调度问题

针对多卫星成像和多地面站数传并存的对地成像调度问题,从置换空间到调度解空间的映射方法和置换空间的搜索算法两方面进行了研究.提出了一种数传时间窗优先的置换序列映射算法,并证明该映射算法可以将置换序列映射到调度解空间上的最优解.提出了一种遗传随机搜索算法,基于有记忆随机邻域搜索,在置换空间上进行搜索.仿真计算表明,随机邻域搜索可以增强遗传算法的局部搜索能力,搜索结果平均获得了4.64%的改进.     

基于贪婪算法成像侦察卫星调度方法研究

成像侦察卫星的调度问题需要考虑大量互相联系的约束条件,实现全面调度的难度比较大,特别是在作战的情况下,很难满足快速战略决策的要求,而且各种干扰因素将会对卫星的状态产生影响,需要优越的初始调度方案作为基础.针对以上提出的实际问题,首先对成像侦查卫星约束条件进行分析,在简单假设的基础上对问题进行描述,建立卫星调度的约束模型,基于贪婪算法原理,通过软件实现调度模型求解,得到成像侦查卫星的快速调度方案,为卫星任务状态变化的二次调度和满足快速战略决策提供比较令人满意的调度基础解.     

基于GA和机器学习的启发式规则调度方法

采用基于遗传算法的启发式规则的新型调度方法来处理可变工艺路径的调度问题,同时建立起启发式调度规则库和用于选择规则的知识库,并利用机器学习和模糊推理机制进行样本与知识库的匹配,实现高效实用的调度。计算实例表明了该算法的优越性能     

卫星自主运行任务调度问题的优化算法

针对卫星自主运行任务调度问题的特点,设计了一种基于遗传的新的调度算法。以卫星对地拍照任务作为仿真实例,对算法的编码方式和解码规则、初始群体的产生方法、适值函数、遗传算子进行了详细的描述。计算结果表明,同精确算法相比,该调度算法能很好地解决卫星自主运行任务调度问题。     

基于GA和机器学习的启发式规则调度方法

采用基于遗传算法的启发式规则的新型调度方法来处理可变工艺路径的调度问题,同时建立起启发式调度规则库和用于选择规则的知识库,并利用机器学习和模糊推理机制进行样本与知识库的匹配,实现高效实用的调度。计算实例表明了该算法的优越性能。     

带并行机调度问题中基于ANFIS的自适应算法

针对用规则的线性组合方法解决实际的复杂调度中,如何确定哪些规则需要组合和确定权系数一直缺乏有效的方法,提出了根据多个不同的生产调度目标采用ANFIS将不同调度目标的规则进行自适应的综合,进行学习后产生模糊规则的算法,并将其用于带并行机Jobshop调度问题中。数值计算结果表明,该算法能够较好地对一些规则进行综合,并且在此类调度问题中有比这些规则更好的效果。今后的研究方向是调整ANFIS的结构使其更适合调度问题。     

基于Petri网和混合蚁群算法的多星成像调度

提出一种基于综合指标Petri网和混合蚁群算法的多星成像调度策略。在综合指标Petri网变迁中引入指标信息,处理多星并发观测和卫星资源竞争关系、反映卫星能量和存储等约束,使得问题描述更直观和完备。设计一种嵌入局部搜索技术的蚁群优化算法,通过启发式信息综合变迁中的指标,引导蚂蚁进行全局搜索。仿真实例结果表明,该策略能有效求解多星成像调度问题,实现全局搜索和快速收敛的平衡。     

基于禁忌搜索算法测地卫星任务调度研究

研究测地卫星调度问题,它是一个复杂的组合优化问题,涉及多个卫星,大量的任务与约束限制,何时和如何执行每项任务。分析了问题的主要约束,在合理的假设基础上建立了带有时间窗口多资源调度问题模型,提出一种改进的禁忌搜索算法求解该模型。用实例对模型和算法进行了验证,并将结果与动态规划方法求解结果比较分析,结果表明模型和算法是有效的。     

数据驱动的多星任务网络预测调度算法

多星任务调度是具有NP-hard特性的优化问题,随着卫星资源规模和任务需求规模的双重增长,传统调度方法求解效率不高.在轨卫星在常年运行过程中积累了丰富的调度数据.针对大规模多星任务调度场景,建立多星多波束任务调度模型,并提出数据驱动的多星任务网络预测调度算法对其求解.以分割的思想,实现多星场景下任务可调度性预测.从历史调度数据中,提取设定的3个静态特征和5个动态特征,构建并训练预测网络,预测任务被不同卫星完成的概率,并以冲突避免、负载均衡等为原则,得到初始任务和资源卫星的分配方案.进一步设计双链结构的进化算法,以双链编码形式表征上述关系,配合设计的交叉、修复等进化算子,优化初始方案中的任务序列与资源分配关系,输出最终任务调度方案.仿真结果表明,与改进蚁群算法、混合遗传算法和数据驱动并行调度算法相比,所提出算法在运行时间、方案收益和卫星负载均衡3方面均有较好的表现.     

面向区域的电子侦察卫星规划系统设计与实现

电子侦察卫星对区域目标的覆盖侦察在反恐及海上搜救等领域发挥着极其重要的作用。针对电子侦察卫星区域覆盖探测需求,综合考虑各种星地资源使用约束,提出了一种面向区域覆盖的电子侦察卫星多目标规划方法,并设计实现了相应的规划仿真系统。对问题建模进行了深入分析,设计了系统的组成结构及运行流程,并详细介绍了各功能模块中的关键技术,包括基于多目标进化机制的侦察序列求解算法和基于并行车间调度模型的数传序列求解算法。最后给出了一个应用实例及仿真规划结果,从侦察规划和数传规划两方面验证了系统的有效性与适应性。该系统的运行效果已在实际项目中得到检验。     

一类复杂生产调度问题的基于符号演绎的调度方法

针对带有时问不确定件的复杂生产过程调度问题,提出一种基于符号演绎的调度方法.首先将时间的不确定性信息看作符号型数据,并提出一种用于处理这些符号型数据的基于不确定区间的符号演绎方法;然后将此符号演绎方法与遗传算法相结合,提出一种预排调度计划与实时调度规则相结合的调度方法来求解上述复杂生产调度问题.实验表明,将基于符号演绎的调度方法用于求解带有时间不确定性的复杂生产过程调度问题,能够取得较好的调度效果.     

基于Petri网与遗传算法的可重入生产系统调度

可重入生产系统调度问题属于NP难题,该文建立了系统的扩展Petri网模型,并且将遗传算法方法与调度规则结合起来用于解决可重入生产系统的调度问题。针对可重入生产系统生产过程的动态复杂性,首先建立了一类综合调度规则,然后提出了基于设备分组与分时段的综合规则组合的可重入生产系统调度策略,并采用遗传算法与基于Petri网模型的过程仿真相结合的方法对综合规则组合进行优化,仿真比较验证了该调度策略的有效性。     

面向多星任务规划问题的改进遗传算法

卫星数量的快速增加为管控卫星的工作增加了很大的难度,如何有效地进行任务规划,有效管理卫星资源,成为了卫星领域的一个重要问题.针对此问题,本文构建了多星任务规划的数学模型,将最大化任务收益作为优化目标.本文分析了问题的难点并提出了一种包含两种优化策略的改进遗传算法,包括全局优化和局部优化两部分.全局优化和局部优化根据种群改进情况进行自适应切换.通过两种优化方法的结合可以提升任务规划的效果.本文还提出了一种任务规划算法,用于为改进遗传算法得到的任务序列选择合适的任务执行时间.仿真实验证明本文提出的改进遗传算法可以很好地解决多星任务规划问题,与对比算法相比可以得到更优的规划结果.改进遗传算法有很好的工程应用前景.