[发明专利]基于动态规划的前瞻启发式卫星任务规划算法

摘要

本发明公开了一种基于动态规划的前瞻启发式卫星任务规划算法，其对于某一次前瞻操作，假设当前待规划的任务是，当前规划时刻为，求解目标是以优先级之和为评价指标从任务集中找出一个最优任务规划方案，然后判断是否在此方案中，并依次判断它的取舍问题；首先用表示以为开始规划时刻、任务集中最优规划方案的优先级之和，其中、都是正整数，从而将求解目标转化为求及其对应的规划方案。本发明所公开的基于动态规划的前瞻启发式卫星任务规划算法，具有高效准确的优点。

主权项

一种基于动态规划的前瞻启发式卫星任务规划算法，其特征在于，对于某一次前瞻操作，假设当前待规划的任务是ti，第i个任务的规划时刻为求解目标是以优先级之和为评价指标从任务集{ti,…,ti+m‑1,…,ti+K‑1}中找出一个最优任务规划方案，然后判断ti是否在此方案中，并依次判断它的取舍问题；首先用M(m,s)表示以为开始规划时刻、任务集{ti+m‑1,…,ti+K‑1}中最优规划方案的优先级之和，其中1≤m≤K、都是正整数，ei+K‑1为第i+K‑1个任务的结束时间，从而将求解目标转化为求M(1,1)及其对应的规划方案，具体步骤如下：Step 1：设置循环变量i＝1，代表当前待处理的任务是ti；已安排任务优先级之和为p＝0；已规划序列第一个任务的规划时刻为Step 2：对于当前任务ti，为判断它是否应当安排，按如下步骤找出其对应的前瞻子任务集合中的最优规划序列Ti：Step2.1：按照公式和计算矩阵M的边界值，其中，Μ(1,1)是最优前瞻任务规划方案对应的任务优先级之和，si+K‑1为第i+K‑1个任务的开始时间，pi+K‑1为第i+K‑1个任务的优先级；Step2.2：按照公式计算矩阵M的所有其它元素值，每个单元只计算一次，其中，ei+m‑1为第i+m‑1个任务的结束时间，si+m‑1为第i+m‑1个任务的开始时间，pi+m‑1为第i+m‑1个任务的优先级；Step 2.3：根据矩阵M中的信息，用回退法求M(1,1)对应的规划方案Ti；Step 3：如果ti包含在规划序列Ti中，则T＝T∪{ti}，p＝p+pi，s＝max(s,ei)，其中，pi为第i个任务的优先级，ei为第i个任务的结束时间；Step 4：如果i＜Nt，则i＝i+1转向Step 2；否则算法结束，T即为规划结果，其中Nt表示总任务数。