本技术属于合同网主星选择技术领域,涉及一种基于任务区域值守策略的合同网主星选择方法,包括如下步骤:获取某一滚动时域内星座中所有卫星的空间状态数据、平台状态数据和任务状态数据;基于最小跳数约束的自适应星座聚落生成方法,根据设定的最小跳数,利用空间密度聚类算法自适应生成星座聚落集合;通过基于任务区域值守策略的聚落主星选择方法,综合卫星各项性能,计算各聚落集合的主星和备份主星;本发明优化了主星选择策略,提升了分布式任务规划的可靠性和分布式系统的适应性与鲁棒性。
背景技术
随着星座规模的扩大,集中式任务规划算法逐渐难以适用于大规模分布式星座系统的任务调度管理。相较于集中式方法,分布式方法由于可靠性高、容错性好、可重构、计算效率高等特点,已成为目前的研究热点,其中合同网机制被广泛应用于分布式卫星系统协同调度问题中。合同网机制作为一种基于多Agent理论的分布式协同方法,通过招标、投标、评标三个过程实现对分布式卫星的在线协同调度问题的有效求解。
在目前的基于合同网协议的分布式卫星任务规划方法中,大部分研究者主要针对招标、投标、评标等过程开展研究,如:面向即时响应的卫星在轨分布式协商智能任务规划[j]. 空间科学学报, 2024, 44(01): 159-168、分布式遥感卫星任务分配的合同网络算法[j]. 哈尔滨工程大学学报, 2020, 41(07):1059-1065,对合同网协议中的主星选择研究甚少。在现有的研究中,合同网主星选择主要依赖于随机选择策划和路由性能优先策略,如:对地观测卫星任务规划与调度技术[M].北京:国防工业出版社, 2021:112-120、面向确定性传输的新型虚拟卫星编队方案[j].通信学报, 2023, 44(10): 137-148,然而主星选择过程应综合考虑其计算与通信能力、轨道覆盖范围、系统可靠性以及动态调整能力,随机或单一的选择策略会导致不合理的主星选择,从而对分布式任务规划产生不良影响。通过优化主星选择策略,有助于提升分布式任务规划的效率、公平性和分布式系统的适应性与鲁棒性。
实现思路