目錄
第1章 緒論 1
1.1 對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星調(diào)度問題研究的背景和意義 1
1.2 對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星調(diào)度研究概述 2
1.2.1 對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星確定調(diào)度問題研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 不確定條件下對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星調(diào)度問題研究現(xiàn)狀 9
1.2.3 不確定條件下調(diào)度理論方法研究現(xiàn)狀 11
參考文獻(xiàn) 14
第2章 不確定條件下對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星調(diào)度問題 28
2.1 對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星工作原理 28
2.1.1 有效載荷和成像方式 28
2.1.2 衛(wèi)星軌道和對(duì)地覆蓋 31
2.1.3 對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星工作流程 32
2.1.4 對(duì)地觀測(cè)約束條件分析 33
2.2 對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星調(diào)度問題 35
2.2.1 概述 35
2.2.2 基本假設(shè)及簡(jiǎn)化 37
2.2.3 基本要素 38
2.3 不確定因素影響分析及建模 40
2.3.1 需求不確定性 41
2.3.2 資源不確定性 41
2.3.3 氣象環(huán)境不確定性 42
2.4 不確定條件下對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星調(diào)度 44
2.4.1 不確定條件下對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星調(diào)度框架 44
2.4.2 不確定條件下衛(wèi)星觀測(cè)調(diào)度的特點(diǎn)和難點(diǎn) 45
參考文獻(xiàn) 46
第3章 需求不確定條件下多星動(dòng)態(tài)應(yīng)急調(diào)度 49
3.1 引言 49
3.2 多星動(dòng)態(tài)應(yīng)急調(diào)度模型 50
3.2.1 任務(wù)、資源和觀測(cè)機(jī)會(huì) 50
3.2.2 調(diào)度約束 51
3.2.3 調(diào)度目標(biāo) 52
3.3 任務(wù)合成 53
3.3.1 合成約束 53
3.3.2 模型與算法 55
3.4 多星動(dòng)態(tài)應(yīng)急調(diào)度算法 58
3.4.1 任務(wù)插入 58
3.4.2 規(guī)則 60
3.4.3 算法描述 61
3.5 模擬測(cè)試結(jié)果與分析 62
3.5.1 測(cè)試方法與參數(shù) 63
3.5.2 任務(wù)規(guī)模對(duì)算法的影響 64
3.5.3 任務(wù)到達(dá)率對(duì)算法的影響 65
3.5.4 期望完成時(shí)間對(duì)算法的影響 67
3.5.5 有效完成時(shí)間對(duì)算法的影響 68
參考文獻(xiàn) 69
第4章 需求不確定條件下多星動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)度 71
4.1 引言 71
4.2 多星動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)度問題 71
4.3 任務(wù)動(dòng)態(tài)合成策略 75
4.4 動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)度算法 76
4.5 性能分析 80
4.5.1 仿真方法及參數(shù) 80
4.5.2 任務(wù)規(guī)模對(duì)算法性能的影響 81
4.5.3 任務(wù)到達(dá)時(shí)間間隔對(duì)算法性能的影響 83
4.5.4 任務(wù)截止期對(duì)算法性能的影響 84
參考文獻(xiàn) 86
第5章 資源不確定條件下多星容錯(cuò)調(diào)度 87
5.1 引言 87
5.2 系統(tǒng)模型 87
5.2.1 任務(wù)模型 87
5.2.2 失效模型 89
5.2.3 調(diào)度目標(biāo) 90
5.3 重疊設(shè)計(jì)與分析 90
5.3.1 BB重疊 91
5.3.2 PB重疊 93
5.3.3 PP合成 95
5.3.4 合成約束 96
5.4 容錯(cuò)調(diào)度算法 97
5.4.1 主版本調(diào)度 97
5.4.2 副版本調(diào)度 101
5.5 性能評(píng)估 104
5.5.1 模擬方法和參數(shù) 104
5.5.2 任務(wù)數(shù)量對(duì)算法的影響 105
5.5.3 任務(wù)到達(dá)率對(duì)算法的影響 107
5.5.4 任務(wù)截止期對(duì)算法的影響 108
5.5.5 參數(shù)u 對(duì)算法的影響 110
參考文獻(xiàn) 111
第6章 云層遮擋不確定條件下期望值模型及求解算法 113
6.1 隨機(jī)期望值模型 113
6.1.1 參數(shù)及符號(hào)定義 113
6.1.2 基于“流變量”的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型 114
6.2 分支定價(jià)求解算法 115
6.2.1 Set packing主問題 116
6.2.2 列生成算法 117
6.2.3 定價(jià)子問題 118
6.2.4 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法 119
6.2.5 分支定價(jià)求解框架 123
6.3 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析 125
6.3.1 測(cè)試問題實(shí)例構(gòu)造 125
6.3.2 算法性能評(píng)估 126
6.4 隨機(jī)期望值模型的不足 128
參考文獻(xiàn) 129
第7章 云層遮擋不確定條件下機(jī)會(huì)約束規(guī)劃模型及求解算法 131
7.1 機(jī)會(huì)約束規(guī)劃模型 131
7.1.1 機(jī)會(huì)約束規(guī)劃指派模型 131
7.1.2 機(jī)會(huì)約束規(guī)劃“流變量”模型 133
7.2 樣本近似算法 134
7.2.1 樣本近似問題模型 134
7.2.2 樣本容量 135
7.3 分支割平面求解算法 135
7.4 列生成啟發(fā)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 定價(jià)子問題 141
7.4.4 列生成啟發(fā)式算法 142
7.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 143
7.5.1 測(cè)試問題實(shí)例構(gòu)造 143
7.5.2 樣本近似算法有效性驗(yàn)證 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 求解算法性能評(píng)估 147
參考文獻(xiàn) 149
第8章 云層遮擋不確定條件下魯棒模型及求解算法 150
8.1 前攝式調(diào)度魯棒模型 150
8.2 精確求解算法 151
8.2.1 方案選擇主問題和枚舉算法 152
8.2.2 路徑規(guī)劃子問題和動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法 153
8.2.3 案例 154
8.3 啟發(fā)式求解算法 157
8.3.1 隨機(jī)采樣 157
8.3.2 算法描述 158
8.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 164
8.4.1 測(cè)試問題實(shí)例構(gòu)造 164
8.4.2 小規(guī)模問題算法性能分析 164
8.4.3 大規(guī)模問題算法性能分析 172
參考文獻(xiàn) 177
第9章 云層遮擋不確定條件下反應(yīng)式調(diào)度模型及求解算法 178
9.1 問題描述 178
9.2 反應(yīng)式調(diào)度多目標(biāo)優(yōu)化模型 181
9.3 反應(yīng)式調(diào)度機(jī)制及擾動(dòng)事件分析 183
9.4 反應(yīng)式調(diào)度啟發(fā)式調(diào)整算法 184
9.4.1 單次調(diào)度任務(wù)觀測(cè)失敗 185
9.4.2 多次調(diào)度任務(wù)觀測(cè)失敗 186
9.4.3 多次調(diào)度任務(wù)觀測(cè)成功 187
9.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 187
9.5.1 測(cè)試問題實(shí)例構(gòu)造 187
9.5.2 反應(yīng)式調(diào)度有效性驗(yàn)證 188
9.5.3 前攝式調(diào)度建模方法性能比較 191
參考文獻(xiàn) 193
第10章 新領(lǐng)域分析與研究展望 194
10.1 不確定條件下敏捷對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星調(diào)度 194
10.2 兩階段/多階段隨機(jī)規(guī)劃模型 197
10.3 機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)衛(wèi)星調(diào)度問題的輔助 200
參考文獻(xiàn) 201