基于启发式算法的卫星反应式调度

基于启发式算法的卫星反应式调度

论文摘要

面对地震、火灾等突发性事件,需要对卫星调度方案进行动态调整。文中考虑了卫星资源失效和应急任务加入等动态不确定性因素,综合任务约束、时间约束、卫星能量和存储约束条件,设计了基于触发规则的事件驱动策略,构建了以最大化调度收益和最小化扰动测度为目标函数的反应式调度多目标优化模型,提出了基于任务迫切度的选择策略、基于时间和角度的合成策略、基于冲突程度的替换策略,最后采用了一种考虑任务合并、插入、移位、替换的启发式算法。仿真结果表明,相比事件驱动和周期驱动策略,文中所设计的基于触发规则的事件驱动策略能够兼顾触发次数、任务完成率和响应时间,是一种有效的反应式驱动策略,MISR-HA(Heuristic Algorithm for Merging,Inserting,Shifting and Replcing)算法相比其他3种算法在调度收益上平均提高了14.78%,在扰动测度上平均降低了41.91%,在运行时间上平均缩短了14.63%,从而有效地证明了该算法的有效性。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 模型建立
  •   2.1 参数定义
  •   2.2 决策变量定义
  •   2.3 目标函数
  •   2.4 约束条件
  •   2.5 基于遗传算法的初始调度方案
  •     (1)编码设计
  •     (2)遗传因子设计
  •     (3)适应度函数设计
  •       1)选择算子
  •       2)交叉算子
  •       3)变异算子
  •     (4)终止条件与解码
  • 3 反应式动态调度驱动策略
  • 4 MISR-HA启发式算法的求解
  •   4.1 任务选择策略
  •   4.2 任务合成策略
  •   4.3 任务替换策略
  •   4.4 算法描述
  • 5 仿真实验
  •   5.1 参数设置
  •   5.2 仿真结果分析
  •     (1)不同驱动策略对调度结果的影响
  •     (2)算法对比结果分析
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张铭,卫波,王晋东

    关键词: 约束条件,触发规则,调度收益,扰动测度,启发式

    来源: 计算机科学 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程,自动化技术

    单位: 解放军信息工程大学,北京市遥感信息研究所

    基金: 十三五预研项目(30503020102),军内科研项目(TJ20172A03067)资助

    分类号: TP18;V474

    页码: 90-96

    总页数: 7

    文件大小: 635K

    下载量: 126

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