为解决低轨遥感星座协同任务规划面临的计算复杂度高、通信开销大、动态响应能力弱等问题,提出一种基于任务聚类与禁忌搜索的改进合同网算法(improved contract net protocol based on task clustering and tabu search,CN-TCTS).该算...为解决低轨遥感星座协同任务规划面临的计算复杂度高、通信开销大、动态响应能力弱等问题,提出一种基于任务聚类与禁忌搜索的改进合同网算法(improved contract net protocol based on task clustering and tabu search,CN-TCTS).该算法采用“单星调度-全局分配”的分层求解框架.首先,通过任务聚类合并元任务,有效缩减解空间;其次,设计了动态约束禁忌搜索算法(dynamic constraint tabu search,DCTS),通过价值导向的邻域搜索策略实现单星任务序列的快速规划;最后,在全局分配阶段,引入多种策略对传统合同网协议进行改进,实现任务的高效分配与冲突消解.仿真结果表明,本文所提CN-TCTS算法在400个任务的大规模场景下,任务完成率仍保持82.0%,且平均通信轮次仅为6.6轮.此外,在卫星突发失效的动态场景下,该算法表现出更强的鲁棒性,收益损失率更低.此外,局部规划算法仿真中验证了DCTS算法在收敛速度与解质量方面的优势.展开更多
文摘为解决低轨遥感星座协同任务规划面临的计算复杂度高、通信开销大、动态响应能力弱等问题,提出一种基于任务聚类与禁忌搜索的改进合同网算法(improved contract net protocol based on task clustering and tabu search,CN-TCTS).该算法采用“单星调度-全局分配”的分层求解框架.首先,通过任务聚类合并元任务,有效缩减解空间;其次,设计了动态约束禁忌搜索算法(dynamic constraint tabu search,DCTS),通过价值导向的邻域搜索策略实现单星任务序列的快速规划;最后,在全局分配阶段,引入多种策略对传统合同网协议进行改进,实现任务的高效分配与冲突消解.仿真结果表明,本文所提CN-TCTS算法在400个任务的大规模场景下,任务完成率仍保持82.0%,且平均通信轮次仅为6.6轮.此外,在卫星突发失效的动态场景下,该算法表现出更强的鲁棒性,收益损失率更低.此外,局部规划算法仿真中验证了DCTS算法在收敛速度与解质量方面的优势.
