系统工程与电子技术 ›› 2022, Vol. 44 ›› Issue (5): 1581-1588.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2022.05.19

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面向复杂关联测控需求的冲突规避调度算法

辛立强1, 张超1,*, 赵灵芝2, 刘建平2   

  1. 1. 西安交通大学信息与通信工程学院, 陕西 西安 710048
    2. 西安卫星测控中心宇航动力学国家重点实验室, 陕西 西安 710043
  • 收稿日期:2021-04-09 出版日期:2022-05-01 发布日期:2022-05-16
  • 通讯作者: 张超
  • 作者简介:辛立强(1997—), 男, 本科, 主要研究方向为航天任务智能规划与优化调度|张超(1983—), 男, 副教授, 博士, 主要研究方向为空天地一体化网络(6G)、卫星通信与测控、智能通信技术|赵灵芝(1985—), 女, 助理工程师, 硕士, 主要研究方向为测运控系统资源优化调度和软件项配置|刘建平(1975—), 男, 高级工程师, 博士, 主要研究方向为航天任务智能规划与优化调度
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2020YFB1806102);国家自然科学基金重点项目(91638202)

Conflict avoidance scheduling algorithm for complex associated TT & C requirements

Liqiang XIN1, Chao ZHANG1,*, Lingzhi ZHAO2, Jianping LIU2   

  1. 1. School of Information and Communications Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710048, China
    2. State Key Laboratory of Astronautic Dynamics, Xi'an Satellite Control Center, Xi'an 710043, China
  • Received:2021-04-09 Online:2022-05-01 Published:2022-05-16
  • Contact: Chao ZHANG

摘要:

对卫星测控资源调度问题的现状进行了分析, 根据现有场景、需求和任务建立了目标约束满足模型。在系统阐述测控资源、可见弧段、任务需求的基础上, 考虑到测控任务需求间复杂的相互关联关系, 提出了一种基于任务冲突规避的测控资源调度算法。相比其他传统方法, 该算法考虑了全局任务对资源的需求和任务间复杂的关联性, 引入了可行解接受度函数, 避免了传统启发式算法过分贪婪的缺点。实验结果表明, 该算法应用于大规模测控任务资源调度时, 能有效提高任务调度的成功率。

关键词: 卫星测控, 资源调度, 约束优化问题, 启发式算法

Abstract:

This paper analyzes the current situation of satellite trace, telemetry, control (TT & C) resource scheduling problem. Based on the existing scenarios, requirements and tasks, we establish the objective constraint satisfaction model. After the systematic description of TT & C resources, visible arcs and task requirements, considering the complex relationship between TT & C task requirements, a TT & C resources scheduling algorithm based on task conflict avoidance is proposed. Compared with other traditional methods, this algorithm has considered the resource requirements of global tasks and the complex correlation between tasks. We introduce the acceptance function of the feasible solution, which avoids the greedy drawbacks of the traditional heuristic algorithm. Experimental results show that the algorithm can raise the scheduling success rate of tasks effectively when applied to a large-scale TT & C task resource scheduling.

Key words: satellite trace, telemetry, control (TT & C), resource scheduling, constraint optimization problem, heuristic algorithm

中图分类号: