基于改进DE算法的敏捷成像卫星前摄式调度

李志亮, 李小将, 张东来

(1. 航天工程大学研究生院, 北京 101416; 2. 航天工程大学宇航科学与技术系, 北京 101416; 3. 酒泉卫星发射中心, 甘肃 酒泉 732750)

0 引 言

敏捷成像卫星与传统成像卫星相比具有滚动、俯仰和偏航姿态机动性能,对地观测能力更强,任务冲突的解决方式更多,已成为新型卫星发展的重要方向[1]。有效的规划和调度是敏捷成像卫星发挥其优势的重要支撑,也是国内外学者研究的热点问题。目前,多数研究[1-4]在确定条件下展开,即假设与调度相关的信息都是确定的。然而不确定因素在敏捷成像卫星任务调度中时刻存在,并且影响调度方案的执行。文献[5]总结了4种典型的不确定因素,包括新任务的到达、目标观测和数传机会的变化、卫星资源状态的不确定性、任务属性的变化。为应对不确定因素的影响,许多学者研究了前摄式调度方法,前摄式调度[6]是指在调度之初预先考虑不确定因素,将其作为先验知识引进调度中,生成适应性或鲁棒性调度方案。有效地表示不确定因素并构建鲁棒性指标是建立前摄式调度鲁棒模型的关键。文献[7]基于随机云层预测模型研究了EO-1卫星的鲁棒性规划问题。文献[8]针对云层覆盖的不确定因素,提出一种基于邻域的鲁棒性指标,建立了约束满足模型并采用基于分级优化策略的随机变邻域禁忌搜索算法进行求解。文献[9]在文献[8]基础上,增加了总任务执行时间指标,建立了多目标鲁棒调度模型,采用NSGA-Ⅱ算法求解。……