检索结果-内蒙古大学图书馆

指挥控制与仿真 2025年第1期47卷 141-147页

作者：王一刘德生刘家彤杨阳胡沁滢航天工程大学北京101416

面对日益增长的观测任务需求,卫星资源合理高效的任务规划愈发关键。为更好地把握当前卫星观测任务规划问题的研究热点与发展趋势,结合文献计量分析和内容分析方法,首先,利用可视化科学知识图谱工具CiteSpace对该领域关键词进行分析,得... 详细信息

面对日益增长的观测任务需求,卫星资源合理高效的任务规划愈发关键。为更好地把握当前卫星观测任务规划问题的研究热点与发展趋势,结合文献计量分析和内容分析方法,首先,利用可视化科学知识图谱工具CiteSpace对该领域关键词进行分析,得出分布式协同任务规划方法和规划求解算法为该领域的主要热点问题,接着,对其研究现状进行综述,最后,对未来研究可重点关注的发展方向进行展望,为卫星观测任务规划问题研究及应用提供参考。

关键词：卫星任务规划观测任务可视化分析分布式协同规划求解算法

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对地观测卫星任务规划问题研究述评

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系统工程与电子技术 2013年第9期35卷 1878-1885页

作者：姜维郝会成李一军哈尔滨工业大学管理学院黑龙江哈尔滨150001

卫星任务规划是卫星系统核心模块,其性能直接影响到卫星系统的工作效益。针对卫星任务规划的几个关键问题对现有的一些研究方法进行总结分析,并对未来研究进行展望。首先分析了多用户任务需求,梳理了任务需求的辅助分析过程,然后总结归... 详细信息

卫星任务规划是卫星系统核心模块,其性能直接影响到卫星系统的工作效益。针对卫星任务规划的几个关键问题对现有的一些研究方法进行总结分析,并对未来研究进行展望。首先分析了多用户任务需求,梳理了任务需求的辅助分析过程,然后总结归类现有的区域目标分解和任务聚类的方法,在此基础上分别对单星和多星任务规划模型及求解算法进行述评,最后阐述了卫星任务规划调度需要进一步研究的问题。

关键词：对地观测卫星卫星任务规划规划模型规划求解算法

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卫星任务规划算法综合评价技术研究

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计算机工程 2009年第20期35卷 59-61,65页

作者：陈济舟王钧李军景宁国防科学技术大学电子科学与工程学院长沙410073

研究卫星任务规划算法综合评价技术,构建一个基于AHP层次结构的指标体系,引入基于AHP算法及Delphi算法的综合评价模型,根据不同评价目的,对几类现有任务规划算法进行综合评价,界定规划算法的适用范围,其评价结果在算法选择和后续算法扩... 详细信息

研究卫星任务规划算法综合评价技术,构建一个基于AHP层次结构的指标体系,引入基于AHP算法及Delphi算法的综合评价模型,根据不同评价目的,对几类现有任务规划算法进行综合评价,界定规划算法的适用范围,其评价结果在算法选择和后续算法扩展中具有一定应用价值。

关键词：卫星任务规划规划算法综合评价

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卫星任务规划分布式协同平台流程设计及算法研究

卫星任务规划分布式协同平台流程设计及算法研究

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作者：王智勇国防科学技术大学

学位级别：硕士

随着现代社会的发展,人们对遥感数据的需求不断增加,需求类型也在不断变化。利用遥感数据对重大自然灾害和突发公共事件等应急事件进行实时监测和态势评估能够为相关部门提供重要的决策支持,而遥感数据的获取绝大多数都是通过遥感卫星... 详细信息

随着现代社会的发展,人们对遥感数据的需求不断增加,需求类型也在不断变化。利用遥感数据对重大自然灾害和突发公共事件等应急事件进行实时监测和态势评估能够为相关部门提供重要的决策支持,而遥感数据的获取绝大多数都是通过遥感卫星来完成的,因此各国政府部门都在积极研究发展对地观测技术,利用这一优势技术为各级决策部门服务。我国已经拥有减灾遥感卫星、气象卫星等多种类型卫星,任务观测需求也已经从传统的执行单一成像任务发展成为多星联合任务观测,目前美国等国家已经构建星群任务观测体系,通过多星协同方式完成观测任务。但是如何发挥星群整体和系统优势,利用多星协同处理方法研究还不健全。本文面向成像任务观测请求,以多星对地协同观测为重点研究内容,在总结分析国内外相关研究工作的基础上,对卫星任务规划分布式协同问题进行分析研究。本文主要工作和创新点包括: 1、在现有卫星任务规划技术和在MAS(multi-agent system)技术研究基础上,将分布式协同技术引入卫星任务规划应用中,通过对分布式卫星任务规划问题的特征描述以及对分布式协同技术的研究,设计了基于MAS的卫星任务规划分布式协同模型,提出了基于MAS的卫星任务规划协同算法。 2、在设计实现卫星任务规划分布式协同平台基础上,采用MAS技术和WCF技术实现对卫星任务规划分布式协同平台扩展性的设计,使得卫星任务规划方法改变了原来重复开发原型系统的模式,现有任务规划系统和未来新型号卫星规划系统都可如组件一样快速加入到该协同平台中,大大缩短了卫星投入使用的研发周期,提高了研发效率和平台稳定性。 3、对基于MAS的卫星任务规划流程进行建模,并利用Pi演算对卫星任务规划流程进行描述,在此基础上,利用Pi演算的验证功能对流程的实现进行验证,保证卫星任务规划分布式协同平台工作流程的正确性。 4、为实现成像任务资源的充分利用,采用分布式协同处理方式,设计实现了考虑卫星连续侧摆的卫星成像任务规划算法和卫星具有不同数据压缩比的数传任务调度算法。提高了算法性能,保证了该平台对于应急任务处理实时性的要求。实验结果表明该算法完全满足用户的实际需求。

关键词：卫星任务规划分布式协同 MAS系统流程设计流程验证连续侧摆数据压缩

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面向点群与大区域目标的成像卫星任务规划模型与算法研究

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系统工程与电子技术 2024年

作者：袁健波杜永浩陈盈果何永明国防科技大学系统工程学院

针对点群、大区域等新型复杂目标的成像需求，为提高卫星资源的利用效率和观测任务的完成收益，研究了面向点群与大区域目标的成像卫星任务规划模型与算法。首先，构建了统一的决策模型，引入条带延长率作为决策变量解决点群目标合并成... 详细信息

针对点群、大区域等新型复杂目标的成像需求，为提高卫星资源的利用效率和观测任务的完成收益，研究了面向点群与大区域目标的成像卫星任务规划模型与算法。首先，构建了统一的决策模型，引入条带延长率作为决策变量解决点群目标合并成像表示的问题；考虑了执行时序、电量、固存、转换时间等约束；针对两类目标特点，分别建立了基于条带延长率、网格覆盖率的任务收益模型。同时，设计实现了一种自适应波动温控禁忌模拟退火算法，通过波动温控和内循环次数更新策略提升全局寻优能力，并引入禁忌策略增强局部搜索能力，提供自适应和高效智能的模型求解手段。最后，通过仿真实验表明模型与算法能够有效提升规划效果，适用于面向点群与大区域目标的成像卫星任务规划问题。

关键词：卫星任务规划点群目标大区域目标波动温控模拟退火

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基于CLIPS的卫星任务规划专家系统设计

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计算机工程与科学 2009年第12期31卷 138-141页

作者：杜莹陈浩李军唐宇陈宏盛国防科技大学电子科学与工程学院

本文提出了基于CLIPS的卫星任务规划专家系统的设计方法,详细分析了系统的结构和功能,重点讨论了中文产生式系统的BNF范式、基于上下文的推理机制和集合运算符。中文产生式系统的BNF范式基于CLIPS标准BNF范式定义,并依据BNF范式进行规... 详细信息

本文提出了基于CLIPS的卫星任务规划专家系统的设计方法,详细分析了系统的结构和功能,重点讨论了中文产生式系统的BNF范式、基于上下文的推理机制和集合运算符。中文产生式系统的BNF范式基于CLIPS标准BNF范式定义,并依据BNF范式进行规则表示和规则自定义获取;推理机采用上下文限制的规则控制策略,依据不同的上下文加载相关的事实和规则,提高推理机的运行效率;利用规则中的对象逻辑子式进行了集合运算符的设计,并对极值运算符、属性差值运算符和均值运算符等三类集合运算符进行了探讨。该系统解决了卫星任务规划中知识表示和知识获取问题,提高了卫星任务规划推理效率,为卫星任务规划人员提供有效的辅助决策功能。

关键词：专家系统卫星任务规划 BNF范式集合运算符

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分段分策略调度的遥感卫星任务规划架构

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天地一体化信息网络 2024年第2期5卷 63-69页

作者：岳群彬尚希杰林晓勇付伟中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081

随着遥感卫星对各类应用的支撑保障不断深入,卫星任务规划系统面临的外部环境复杂多变,如卫星轨道调整、在轨突发故障、任务随机到达、成像条件变化等,应急突发事件发生的随机性大大提高,传统的定期集中式任务规划架构逐渐无法满足高时... 详细信息

随着遥感卫星对各类应用的支撑保障不断深入,卫星任务规划系统面临的外部环境复杂多变,如卫星轨道调整、在轨突发故障、任务随机到达、成像条件变化等,应急突发事件发生的随机性大大提高,传统的定期集中式任务规划架构逐渐无法满足高时效、高响应要求。通过分析系统外部环境种类及变化规律,设计分段分策略调度的任务规划架构,以及相应的调度策略和对象状态管理机制,实现对应急突发事件的高效响应能力。并在某遥感卫星任务管控系统项目中采用该技术架构并研制相应软件。系统实际运行结果表明,该分段分策略的任务规划技术架构基本上满足了外部环境动态变化引起的高适应和高响应要求,极大提升了系统的自动化程度和时效性指标。

关键词：卫星任务规划流程调度策略外部环境变化

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可扩展性卫星任务规划系统的设计与实现

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计算机科学 2009年第11期36卷 173-176页

作者：陈浩景宁唐宇李军杨剑国防科学技术大学电子科学与工程学院长沙410073

针对现有卫星任务规划系统可扩展性差的特点,设计并实现了一种类似于HLA(High Level Architecture)框架的可扩展性卫星任务规划系统HES3(High-Extensible Satellite Scheduling System)。为保证HES3的可扩展性,提出了基于专家系统和约... 详细信息

针对现有卫星任务规划系统可扩展性差的特点,设计并实现了一种类似于HLA(High Level Architecture)框架的可扩展性卫星任务规划系统HES3(High-Extensible Satellite Scheduling System)。为保证HES3的可扩展性,提出了基于专家系统和约束分离的卫星任务规划算法的两阶段规划处理机制。设计了基于类甘特图和GIS(Geo-graphic Information System)视图的规划结果可视化人机交互接口。最后,通过一个应用实例说明了HES3的运行过程。

关键词：卫星任务规划规划系统可扩展性

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集成确定性算法和强化学习的成像卫星任务规划技术研究

集成确定性算法和强化学习的成像卫星任务规划技术研究

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作者：何永明国防科技大学

学位级别：博士

成像卫星平台载荷能力逐渐加强、数量与日俱增,让成像卫星实现更广泛应用、产生更大社会效益的同时,也给成像卫星任务规划过程带来了新的挑战:综合管控精细化,导致问题中变量数目增加、决策维度升高、解空间变大,也对算法求解过程提出... 详细信息

成像卫星平台载荷能力逐渐加强、数量与日俱增,让成像卫星实现更广泛应用、产生更大社会效益的同时,也给成像卫星任务规划过程带来了新的挑战:综合管控精细化,导致问题中变量数目增加、决策维度升高、解空间变大,也对算法求解过程提出了更高的要求;快速响应常态化,反映成像产品的时效性逐步增强,对算法运算效率和算法运行稳定性提出了更高的要求;约束条件复杂化,导致问题中变量之间的关系日益难解,要求模型对不同类型、不同性质的成像卫星实现统一接入、有机整合。正是因为上述变化与需求,成像卫星任务规划过程中通用性与高效性之间、求解效率与求解精度之间的矛盾日益尖锐。为了缓解这两对矛盾,本文开展集成确定性算法和强化学习的成像卫星任务规划技术研究。研究工作展开为如下五个方面:(1)提出了面向成像卫星任务规划问题的双层优化模型。基于对成像卫星运行控制过程的梳理与分析,描述成像卫星任务规划问题。在分析成像卫星任务规划问题基本要素的基础上,提出成像卫星任务规划问题的分解方案和双层优化模型的基本形式:任务分配过程确定任务与资源的匹配关系,任务调度过程基于确定的任务分配方案来决策每个任务的具体执行时刻。该模型是任务调度过程和任务分配过程分析与求解的基础,为实现不同卫星、不同场景的统一化建模提供了理论依据。(2)提出了集成确定性算法和强化学习的求解框架。根据成像卫星任务规划双层优化模型的特点,设计了确定性算法与强化学习相结合的求解思路,以充分发挥两类算法的优势:针对任务调度过程设计确定性算法可以实现算法在多项式时间复杂度内稳定地得到问题的满意解;针对任务分配过程设计强化学习算法可以在大量仿真场景中训练经验公式,以替代人工设计任务分配规则。通过上下两层求解过程的不断交互实现强化学习的训练过程,该方法无需具体讨论问题的解析性质,也无需准备标签数据,具有较好的可移植性。(3)提出了两种确定性算法求解任务调度问题。将任务调度问题建立为数学规划模型,将该模型中的约束条件分为四类,并设计统一的约束表示方法和基于时间线推进机制的约束检查算法,实现对复杂约束的高效处理。设计了基于剩余任务密度的启发式(HADRT)算法、基于任务排序的动态规划(DP)算法。算法的确定性求解过程保证了结果的稳定性;多项式时间复杂度保证了算法的运算效率;在特定的条件下,HADRT和DP的最优性都可以理论证明,保证了算法的求解质量。此外,这两种算法的运算过程与约束条件实现解耦,提高了算法在成像卫星任务调度问题中的通用性。通过仿真实验,验证了HADRT的时间效率和运算稳定性具有明显优势,同时求解质量不亚于三种先进的对比算法;DP算法在可接受的时间内得到比HADRT更高的任务完成率和任务收益率,尤其是在过度订阅场景中,任务完成率和任务收益率分别比ALNS平均提升约26%和19%。(4)改进了深度Q学习算法求解任务分配问题。首先建立了问题的MDP模型:考虑到任务分配问题的输入参数众多、关系复杂、信息密度低等特点,在确保动作空间和状态空间完备性的基础上,动作和状态空间尽可能被缩小;同时配合领域知识设计短期回报函数的计算方法以及价值函数的表示方法,缓解了训练过程中由于稀疏回报等导致的训练效率偏低的问题。基于该模型设计了改进深度Q学习算法(DQN),算法包含了面向随机初始状态的求解框架和基于领域知识和部分约束的动作剪枝策略,使算法能够实现高效训练。仿真实验中,对算法属性的消融性研究,讨论了算法中价值函数属性配置方案、算法集成方案对求解效率和效果的影响。同时,通过对算法的训练和应用过程分析,证明了DQN在求解任务分配问题中的可行性以及集成DQN和确定性算法在任务规划问题中的优越性。(5)最后,本文的理论成果成功在“高景一号”商业遥感卫星星座的真实应用场景中得到验证。设计了“高景一号”任务规划系统,通过系统的内外部接口设计和数据结构设计保证系统设计的合理性。建立了面向“高景一号”星座的双层优化模型和集成规划算法,并用于求解对应的任务规划问题。系统、模型和算法的设计均遵循该星座的运控流程和行业规范,可以很好地与实际应用接轨。使用14组真实的“高景一号”星座日常任务规划数据组织实验,结果表明,本文所设计的两种集成算法DQN＿DP和DQN＿HADRT的求解精度在所有场景中均优于对比算法,其在有限的计算资源下,能够求解的实验场景最多,说明本文提出的集成算法具有较高的计算效率。面向未来更加复杂的应用场景,所提出的集成算法具有巨大的优势和潜力。

关键词：卫星任务规划组合优化确定性算法有限马尔可夫决策过程强化学习

来源：评论

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面向卫星任务规划的专家系统应用技术研究

面向卫星任务规划的专家系统应用技术研究

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作者：杜莹国防科学技术大学

学位级别：硕士

卫星任务规划是卫星运控系统的核心部分,在目标特性、卫星有效载荷能力、地面接收资源等多种约束条件下,确定卫星工作模式,完成卫星、地面站资源和数据传输资源的优化分配,对于充分利用星地资源,最大限度地发挥多星观测效能,提高卫星运... 详细信息

卫星任务规划是卫星运控系统的核心部分,在目标特性、卫星有效载荷能力、地面接收资源等多种约束条件下,确定卫星工作模式,完成卫星、地面站资源和数据传输资源的优化分配,对于充分利用星地资源,最大限度地发挥多星观测效能,提高卫星运控系统的指挥效率具有至关重要的作用。论文以应用需求为指导,将专家系统应用到卫星任务规划中,提出了面向卫星任务规划的专家系统设计方案,对面向卫星任务规划的专家系统的知识表示方法、推理机制和解释机制等关键技术进行了深入研究,论文主要的研究内容和创新点如下: 1、在对卫星任务规划业务进行深入分析的基础上,指出现有卫星任务规划面临的问题,进而提出了面向卫星任务规划的专家系统的求解方案,并针对求解方案进行了面向卫星任务规划的专家系统的设计。 2、针对卫星任务规划问题的特点,建立了卫星任务规划知识库,提出了两种形式的知识表示方法:基于CLIPS的标准知识表达和扩充的中文产生式系统的知识表达方法,进而实现了两种知识表达方式下知识库的知识转换和知识共享。 3、基于CLIPS推理引擎进行了卫星任务规划推理机的设计,推理机采用正向推理机制、基于上下文的规则搜索控制策略、基于场景的阶段控制策略及针对性排序的冲突消解控制策略,最后设计了集合运算符以实现卫星任务规划中的集合推理操作。 4、采用预置文本法与追踪解释法相结合的方法设计了卫星任务规划解释器,其中预置文本法对用户的“Why”型问题进行解答,追踪解释法对用户的“How”型问题进行解答。 5、实现了面向卫星任务规划的专家系统,为生成优化的卫星任务规划方案提供了决策支持,提高了卫星任务规划的效率。

关键词：卫星任务规划专家系统知识表示控制策略 CLIPS

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