[发明专利]一种单星多载荷复杂约束任务规划方法和系统

说明书

本发明涉及一种单星多载荷复杂约束任务规划方法和系统，其方法包括：将经过预处理的用户任务排序，得到中间计划队列；检测中间计划队列中的任务之间是否存在冲突，若是，提取冲突，并按照约束优先级对冲突从高到低排序形成冲突队列；对从冲突队列中选择的冲突进行消解处理，并将消解处理后的任务添加到当前中间计划队列中，直到中间计划队列中的任务之间不存在冲突，输出中间计划队列。本发明涉及一种单星多载荷复杂约束任务规划方法和系统，能够对不同类型载荷的约束处理具有通用性。

技术领域

本发明涉及航天器任务规划领域，具体涉及一种单星多载荷复杂约束任务规划方法和系统。

背景技术

航天器任务规划主要解决的是空间观测任务、空间应用任务最优安排的问题，属于人工智能和运筹学范畴。目前，该领域的研究主要集中在成像卫星的任务规划上，并且研究的目标是使观测任务的效益最大化。

随着空间应用的逐步深入，未来的航天器一方面向小型化、分布式组网发展；另一方面，将向大型化高集成度发展。对于后者，势必会搭载更多的有效载荷来执行任务。多个载荷在轨协同工作，对地面运控提出了更高的要求，最主要的体现就是操作约束更加复杂化。尤其是一些试验性载荷，通常会有指令层面的使用约束。并且，根据在轨使用情况，也会有运行时约束调整的需求。现有技术对于约束的处理仅限于资源约束和观测任务之间的时间约束，而对于指令层面的约束和运行时约束调整尚且无能为力。现有技术方案存在以下缺点：1).能够处理的约束种类有限，无法满足单星多载荷复杂约束任务规划的要求；2).处理约束的方式单一；3).由于将约束预置在软件中，无法在运行时根据不同飞行器、不同载荷的约束，进行定制化处理，因此，约束处理功能不具备通用性。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种单星多载荷复杂约束任务规划方法和系统

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种单星多载荷复杂约束任务规划方法，包括：

S1，将经过预处理的用户任务排序，得到中间计划队列；

S2，检测所述中间计划队列中的任务之间是否存在冲突，若是，提取出所述冲突，并按照约束优先级对所述冲突从高到低排序形成冲突队列；

S3，对从冲突队列中选择的冲突进行消解处理，并将消解处理后的任务添加到当前中间计划队列中，返回S2，直到所述中间计划队列中的任务之间不存在冲突，输出中间计划队列。

本发明的有益效果是：通过将经过预处理的用户任务排序，得到中间计划队列；检测所述中间计划队列中的任务之间是否存在冲突，若是，提取出冲突，并按照约束优先级对冲突从高到低排序形成冲突队列；对从冲突队列中选择的冲突进行消解处理，并将消解处理后的任务添加到当前中间计划队列中，直到所述中间计划队列中的任务之间不存在冲突，输出中间计划队列。解决了现有技术中存在的能够处理的约束种类有限，无法满足单星多载荷复杂约束任务规划的要求；处理约束的方式单一，以及由于将约束预置在软件中，无法在运行时根据不同飞行器、不同载荷的约束，进行定制化处理导致的约束处理功能不具备通用性的问题。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述S1中预处理的用户任务按照以下方法获取：

S11，接收用户提交的观测目标申请和已安排任务计划，对所述观测目标申请进行轨道计算和窗口预报，生成具有优先级的待安排任务计划；

S12，将所述已安排任务计划和所述待安排任务计划汇合形成用户任务。

进一步，所述S2中检测所述中间计划队列中的任务之间是否存在冲突时，具体按照以下方法检测：

判断所述中间计划队列中的所有任务之间是否存在满足预先定义的约束关系组。

进一步，所述S3中对从冲突队列中选择的任务进行消解处理，具体按照以下方法实施：