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基于双层规划的多星协同任务调度优化方法

卫星任务调度,双层规划,多星协同观测,调度优化

四、体系数字化与建模仿真 > 6.智能仿真调度与优化

多星协同任务调度是天基卫星系统实现准确高效的任务观测活动的关键。针对多星协同任务调度问题任务分配-资源调度两阶段具有的双层决策和组合优化特点，提出一种基于双层规划的多星协同任务调度优化方法。首先，分析多星协同任务调度问题，构建双层规划模型框架；其次，以最大化总体任务收益为目标建立双层规划模型，上层制定任务分配方案，主导下层优化方向，下层制定资源调度方案，服从上层决策目标；然后，设计改进遗传算法用于问题模型求解；最后，在三种不同场景下进行仿真实验分析与对比，从任务完成度、任务收益率和卫星资源负载均衡三个指标验证了双层规划模型的合理性，通过与标准遗传算法对比验证了改进遗传算法在寻优结果和求解效率上的有效性。实验结果表明，该方法适用于多星协同任务调度问题。