多星协同观测遗传-演进双层任务规划算法

来源：系统工程与电子技术杂志2024年第6期北京时间：

作者：李阳阳, 罗俊仁, 张万鹏, 项凤涛

单位：国防科技大学智能科学学院, 湖南 长沙 410073

摘要：多星协同任务规划方法是天基卫星系统管控的关键支撑。围绕多星协同对地观测任务展开分析, 首先建立多星协同任务规划模型, 包括卫星轨道参数、约束条件和待观测目标点等; 其次设计了遗传-演进双层求解架构, 将多星任务规划问题拆解为顶层多星任务分配问题和底层单星任务调度问题, 上层采用基于引导的多种群遗传算法(multi-population genetic algorithm, MPGA), 将启发式结果融入到任务分配算法中, 下层采用改进遗传算法对单星任务调度问题进行求解; 最后针对适用性问题, 设定随机和均匀分布两组目标, 采用不同卫星数量设计实验验证了遗传-演进双层求解框架的有效性。

关键词：卫星任务规划,遗传-演进架构,多种群遗传算法,并行算法

基金资助：国家自然科学基金(U1734208);湖南省自然科学基金(2021JJ40693)