[发明专利]一种面向非时敏移动目标的多星协同任务分配方法及系统

权利要求书

1.一种面向非时敏移动目标的多星协同任务分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取非时敏移动目标任务集以及参与规划的卫星集及状态参数；

步骤2：将所述非时敏移动目标任务集上注给分配主星，同时将所述非时敏移动目标任务集共享给卫星集中的各子星，所述分配主星是指过境时刻最长的卫星，所述子星是指其他即将过境的非主星的卫星；

步骤3：各子星根据自身状态与轨道信息对各任务可见窗口进行计算得到每个卫星对各任务的可见窗口，并将可见窗口计算结果反馈给分配主星；

步骤4：分配主星根据各子星反馈的每个卫星对各任务的可见窗口计算结果对多星任务进行分配。

2.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，步骤4中分配主星根据各子星反馈的可见窗口计算结果对多星任务进行分配的方法是构建面向非时敏移动目标跟踪的多星协同任务分配模型，对所述多星协同任务分配模型进行求解，得到多星协同的任务分配方案。

3.根据权利要求2所述的分配方法，其特征在于，所述多星协同任务分配模型为：

Ω_j＝{tsk_i|x_ij＝1} (4)

其中，n_sat表示待分配卫星数目，n_tsk表示待分配任务数目，Φ(·)表示卫星j的调度函数，返回调度收益，S_j表示卫星j分配前的状态属性，Ω_j表示卫星j分配的任务集合，C_j表示卫星j的约束集合，Ψ_j表示卫星j的优化目标；

x_ij为0-1决策变量，1表示第i个任务tsk_i分配给卫星j；v_ij表示0-1参数，1表示任务i与卫星j存在可见窗口，0表示任务i与卫星j不存在可见窗口；

表示任务成像载荷要求，0为光学，1为SAR；

表示卫星载荷类型，0为光学，1为SAR；

任务i成像模式要求，不同工作模式对应不同幅宽；

表示卫星j工作模式集合。

4.根据权利要求3所述的分配方法，其特征在于，对所述多星协同任务分配模型进行求解的方法是：

步骤4.1：从每个卫星对各任务可见窗口的计算结果中通过约束筛选出每个任务可分配的卫星集合；

步骤4.3：依次对每个任务可分配的卫星集合中使用分配规则来选出最优的卫星分配给该任务。

5.根据权利要求4所述的分配方法，其特征在于，所述分配规则是基于GEP的多星分配规则演化方法得到，具体为：

步骤4.3.1：随机生成初始种群，所述初始种群中包含n_pop条染色体，每条染色体包含了若干个编码基因，每个编码基因由一个头部与尾部构成，头部第一个编码必须为函数集，头部中其它编码位可以为函数集或者终点集，尾部必须为终点集；

步骤4.3.2：对种群中所有的染色体个体进行适应度评估；

步骤4.3.3：对种群进行个体选择、交叉、变异形成新的种群；

步骤4.3.4：在满足迭代次数后选出适应度最大的个体作为最优分配规则输出。