面向卫星紧急任务的地面站资源动态调度方法与流程

本发明涉及航天测控中的站网资源调度领域，具体涉及面向卫星紧急任务的地面站资源动态调度方法。

背景技术：

1、本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

2、卫星对地面站资源动态调度是指根据卫星任务需求和运行状态，实时调整地面站资源的分配的过程。为了最大程度地利用地面站资源，实现任务的高效完成，需要对地面站资源进行动态调度管理。卫星对地面站资源的动态调度问题对运筹学的运用是必不可少的，并且该问题已经被公认为np难问题。

3、现有技术有用整数规划模型、开发卫星立交桥的构造图模型、建立非循环有向图模型等来解决卫星调度问题。也有学者运用混合蚁群优化算法、基于量子离散粒子群优化算法、改进的粒子群算法、混合遗传粒子群优化的算法等解决该类问题。现有的技术可能存在任务满足率和响应实时性不达标等问题，主要是因为卫星任务数量大，约束复杂并且耦合程度高，同时资源有限。在解决这些问题时，需要克服资源有限的难点，满足任务的复杂约束并且尽可能使得目标函数取得最优值。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对现有技术中存在的问题，提供了面向卫星紧急任务的地面站资源动态调度方法，解决了上述问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、面向卫星紧急任务的地面站资源动态调度方法，包括：

4、步骤s1：接收到紧急任务；

5、步骤s2：采用直接插入法调度紧急任务；

6、步骤s3：采用间接插入法和重调度法重新调度常规任务；

7、步骤s4：采用多组解择优方法，利用线程池生成多组解后选择调度方案。

8、进一步地，所述步骤s1，包括：

9、在约束、资源和常规调度结果的基础上，接收到紧急任务。

10、进一步地，所述步骤s2，包括：

11、步骤s21：按照紧急程度，对紧急任务进行优先级排序；

12、步骤s22：将紧急任务与指定的卫星进行绑定，筛选出该卫星对应的所有弧段；

13、步骤s23：采用直接插入法为紧急任务安排弧段。

14、进一步地，所述步骤s23，包括：

15、按照紧急任务的优先级，为每个紧急任务依次分配弧段，在所有可用的弧段里，优先选择与该紧急任务持续时间差距最小，且没有被常规任务占用的弧段。

16、进一步地，步骤s3，包括：

17、步骤s31：统计常规任务弧段的占用情况；

18、步骤s32：对于没有被紧急任务占用弧段的常规任务，保持原有弧段；对于被紧急任务占用弧段的常规任务，采用间接插入法和重调度法进行重新调度。

19、进一步地，所述步骤s32，包括：

20、首先考虑能否与紧急任务共用该弧段；若能共用，则保持原有弧段不变；若不能共用，则全弧段搜索为其重新分配合适弧段。

21、进一步地，所述步骤s4，包括：

22、判断所有紧急任务是否都满足硬约束；

23、判断所有天线上的任务是否都不存在时间交叉；

24、判断所有卫星上的任务是否都不存在时间交叉。

25、进一步地，当所有紧急任务都满足硬约束、所有卫星上的任务都不存在时间交叉和所有卫星上的任务都不存在时间交叉时，判定调度成功输出调度方案反之调度失败。

26、与现有的技术相比本发明的有益效果是：

27、面向卫星紧急任务的地面站资源动态调度方法，包括：步骤s1：接收到紧急任务；步骤s2：采用直接插入法调度紧急任务；步骤s3：采用间接插入法和重调度法重新调度常规任务；步骤s4：采用多组解择优方法，利用线程池生成多组解后选择调度方案；本发明，可获得对紧急任务和常规任务的调度方案，并获得较高的任务满足率。

技术特征：

1.面向卫星紧急任务的地面站资源动态调度方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的面向卫星紧急任务的地面站资源动态调度方法，其特征在于，所述步骤s1，包括：

3.根据权利要求1所述的面向卫星紧急任务的地面站资源动态调度方法，其特征在于，所述步骤s2，包括：

4.根据权利要求3所述的面向卫星紧急任务的地面站资源动态调度方法，其特征在于，所述步骤s23，包括：

5.根据权利要求4所述的面向卫星紧急任务的地面站资源动态调度方法，其特征在于，步骤s3，包括：

6.根据权利要求5所述的面向卫星紧急任务的地面站资源动态调度方法，其特征在于，所述步骤s32，包括：

7.根据权利要求1所述的面向卫星紧急任务的地面站资源动态调度方法，其特征在于，所述步骤s4，包括：

8.根据权利要求7所述的面向卫星紧急任务的地面站资源动态调度方法，其特征在于，当所有紧急任务都满足硬约束、所有卫星上的任务都不存在时间交叉和所有卫星上的任务都不存在时间交叉时，判定调度成功输出调度方案反之调度失败。

技术总结
本发明公开了面向卫星紧急任务的地面站资源动态调度方法，涉及航天测控中的站网资源调度领域，包括：步骤S1：接收到紧急任务；步骤S2：采用直接插入法调度紧急任务；步骤S3：采用间接插入法和重调度法重新调度常规任务；步骤S4：采用多组解择优方法，利用线程池生成多组解后选择调度方案；本发明，可获得对紧急任务和常规任务的调度方案，并获得较高的任务满足率。

技术研发人员：李婷,杨宇,贾鹏德,廖川,张逢贵,李诚
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12