《对地观测卫星不确定任务规划》求取 ⇩

第1章绪论1

1.1 对地观测卫星调度问题研究的背景和意义1

1.2对地观测卫星调度研究概述2

1.2.1 对地观测卫星确定调度问题研究现状2

1.2.2 不确定条件下对地观测卫星调度问题研究现状9

1.2.3 不确定条件下调度理论方法研究现状11

参考文献14

第2章不确定条件下对地观测卫星调度问题28

2.1对地观测卫星工作原理28

2.1.1 有效载荷和成像方式28

2.1.2 卫星轨道和对地覆盖31

2.1.3 对地观测卫星工作流程32

2.1.4 对地观测约束条件分析33

2.2对地观测卫星调度问题35

2.2.1 概述35

2.2.2 基本假设及简化37

2.2.3 基本要素38

2.3不确定因素影响分析及建模40

2.3.1 需求不确定性41

2.3.2 资源不确定性41

2.3.3 气象环境不确定性42

2.4不确定条件下对地观测卫星调度44

2.4.1 不确定条件下对地观测卫星调度框架44

2.4.2 不确定条件下卫星观测调度的特点和难点45

参考文献46

第3章需求不确定条件下多星动态应急调度49

3.1 引言49

3.2多星动态应急调度模型50

3.2.1 任务、资源和观测机会50

3.2.2 调度约束51

3.2.3 调度目标52

3.3任务合成53

3.3.1 合成约束53

3.3.2 模型与算法55

3.4多星动态应急调度算法58

3.4.1 任务插入58

3.4.2 规则60

3.4.3 算法描述61

3.5模拟测试结果与分析62

3.5.1 测试方法与参数63

3.5.2 任务规模对算法的影响64

3.5.3 任务到达率对算法的影响65

3.5.4 期望完成时间对算法的影响67

3.5.5 有效完成时间对算法的影响68

参考文献69

第4章需求不确定条件下多星动态实时调度71

4.1 引言71

4.2 多星动态实时调度问题71

4.3 任务动态合成策略75

4.4 动态实时调度算法76

4.5性能分析80

4.5.1 仿真方法及参数80

4.5.2 任务规模对算法性能的影响81

4.5.3 任务到达时间间隔对算法性能的影响83

4.5.4 任务截止期对算法性能的影响84

参考文献86

第5章资源不确定条件下多星容错调度87

5.1 引言87

5.2系统模型87

5.2.1 任务模型87

5.2.2 失效模型89

5.2.3 调度目标90

5.3重叠设计与分析90

5.3.1 BB重叠91

5.3.2 PB重叠93

5.3.3 PP合成95

5.3.4 合成约束96

5.4容错调度算法97

5.4.1 主版本调度97

5.4.2 副版本调度101

5.5性能评估104

5.5.1 模拟方法和参数104

5.5.2 任务数量对算法的影响105

5.5.3 任务到达率对算法的影响107

5.5.4 任务截止期对算法的影响108

5.5.5 参数u对算法的影响110

参考文献111

第6章云层遮挡不确定条件下期望值模型及求解算法113

6.1随机期望值模型113

6.1.1 参数及符号定义113

6.1.2 基于“流变量”的数学规划模型114

6.2分支定价求解算法115

6.2.1 Set packing主问题116

6.2.2 列生成算法117

6.2.3 定价子问题118

6.2.4 动态规划算法119

6.2.5 分支定价求解框架123

6.3实验与结果分析125

6.3.1 测试问题实例构造125

6.3.2 算法性能评估126

6.4 随机期望值模型的不足128

参考文献129

第7章云层遮挡不确定条件下机会约束规划模型及求解算法131

7.1机会约束规划模型131

7.1.1 机会约束规划指派模型131

7.1.2 机会约束规划“流变量”模型133

7.2样本近似算法134

7.2.1 样本近似问题模型134

7.2.2 样本容量135

7.3 分支割平面求解算法135

7.4列生成启发式求解算法140

7.4.1 Set packing模型140

7.4.2 列生成算法141

7.4.3 定价子问题141

7.4.4 列生成启发式算法142

7.5实验结果与分析143

7.5.1 测试问题实例构造143

7.5.2 样本近似算法有效性验证144

7.5.3 分支割平面算法不同求解策略性能分析146

7.5.4 求解算法性能评估147

参考文献149

第8章云层遮挡不确定条件下鲁棒模型及求解算法150

8.1 前摄式调度鲁棒模型150

8.2精确求解算法151

8.2.1 方案选择主问题和枚举算法152

8.2.2 路径规划子问题和动态规划算法153

8.2.3 案例154

8.3启发式求解算法157

8.3.1 随机采样157

8.3.2 算法描述158

8.4实验结果与分析164

8.4.1 测试问题实例构造164

8.4.2 小规模问题算法性能分析164

8.4.3 大规模问题算法性能分析172

参考文献177

第9章云层遮挡不确定条件下反应式调度模型及求解算法178

9.1 问题描述178

9.2 反应式调度多目标优化模型181

9.3 反应式调度机制及扰动事件分析183

9.4反应式调度启发式调整算法184

9.4.1 单次调度任务观测失败185

9.4.2 多次调度任务观测失败186

9.4.3 多次调度任务观测成功187

9.5实验结果与分析187

9.5.1 测试问题实例构造187

9.5.2 反应式调度有效性验证188

9.5.3 前摄式调度建模方法性能比较191

参考文献193

第10章新领域分析与研究展望194

10.1 不确定条件下敏捷对地观测卫星调度194

10.2 两阶段/多阶段随机规划模型197

10.3 机器学习对卫星调度问题的辅助200

参考文献201