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面向衛星任務調度問題的通用化調度引擎研究/航天資源規劃與調度

  • 作者：杜永浩//邢立寧|責編:陳凱仁|總主編:陳英武//賀仁傑//姚鋒
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302620051
  • 出版日期：2022/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：228
人民幣：RMB 69 元      售價：元
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內容大鋼
    本書面向大規模、網路化、智能化的衛星系統發展需要，針對「煙囪式」「一星一系統」的衛星任務調度系統研發與應用問題，提出了衛星任務調度通用建模方法，以及適用衛星常規、應急任務調度的自適應並行模因演化演算法與分散式動態滾動優化演算法，設計、實現了衛星任務調度引擎，並運用實例驗證了其有效性。
    本書所設計實現的衛星任務調度引擎，可解決四類典型衛星任務調度的通用化建模與求解問題，為國產衛星任務調度通用系統與基礎軟體的開發提供重要參考。
    本書適合管理科學與工程及衛星運控、測控應用領域科研工作者、工程技術人員和相關專業研究生參考。
作者介紹
杜永浩//邢立寧|責編:陳凱仁|總主編:陳英武//賀仁傑//姚鋒
目錄
第1章  緒論
  1.1  研究背景及意義
    1.1.1  研究背景
    1.1.2  研究目的與意義
  1.2  衛星任務調度模型研究現狀
    1.2.1  遙感衛星任務調度模型
    1.2.2  中繼通信衛星任務調度模型
    1.2.3  導航衛星任務調度模型
    1.2.4  衛星測控任務調度模型
  1.3  衛星任務調度演算法研究現狀
    1.3.1  啟髮式演算法
    1.3.2  精確求解演算法
    1.3.3  元啟髮式演算法
  1.4  衛星任務調度通用求解技術發展現狀
    1.4.1  數學規劃求解器CPLEX
    1.4.2  通用衛星調度軟體STK/Scheduler
    1.4.3  衛星任務規劃軟體Europa 2
    1.4.4  「高景一號」任務調度分系統
  1.5  本書主要工作
    1.5.1  研究內容與組織結構
    1.5.2  技術路線
    1.5.3  創新點
第2章  衛星任務調度引擎頂層設計
  2.1  衛星任務調度問題界定
    2.1.1  任務界定
    2.1.2  資源界定
    2.1.3  問題特徵
  2.2  衛星任務調度引擎功能定位
    2.2.1  基本定義
    2.2.2  功能需求
  2.3  衛星任務調度引擎框架設計
    2.3.1  設計思路
    2.3.2  引擎框架
    2.3.3  優勢分析
  2.4  本章小結
第3章  衛星任務調度通用化建模方法
  3.1  衛星任務調度通用化建模流程
    3.1.1  需求分析
    3.1.2  流程設計
  3.2  衛星任務調度問題精細化描述
    3.2.1  四元組
    3.2.2  任務集
    3.2.3  資源集
    3.2.4  評分集
  3.3  衛星任務調度通用0-1混合整數決策模型
    3.3.1  決策變數與決策矩陣
    3.3.2  優勢分析
  3.4  衛星任務調度約束模型與約束網路
    3.4.1  約束分析與分類
    3.4.2  約束模板與示例

    3.4.3  約束網路與約束值計算
    3.4.4  優勢分析
  3.5  衛星任務調度收益模型
    3.5.1  遙感衛星任務調度收益函數
    3.5.2  中繼通信衛星任務調度收益函數
    3.5.3  導航衛星任務調度收益函數
    3.5.4  衛星測控任務調度收益函數
  3.6  本章小結
第4章  面向衛星常規任務調度的通用化求解方法
  4.1  自適應並行模因演化的通用演算法框架
    4.1.1  需求分析
    4.1.2  演算法框架
    4.1.3  優勢分析
  4.2  基於啟髮式的快速初始解構造策略
    4.2.1  通用流程
    4.2.2  啟髮式演算法
    4.2.3  時間複雜度
  4.3  基於並行搜索的通用局部優化策略
    4.3.1  通用流程
    4.3.2  演算法池
    4.3.3  運算元池
    4.3.4  增量式約束計算演算法
  4.4  基於競爭的演算法運算元自適應選擇策略
    4.4.1  通用流程
    4.4.2  當前最優解集
    4.4.3  競爭與使用概率更新
    4.4.4  淘汰機制
  4.5  基於種群演化的全局優化策略
    4.5.1  通用流程
    4.5.2  交叉運算元
    4.5.3  修復運算元
  4.6  演算法在benchmark問題中的性能檢驗
    4.6.1  定向問題
    4.6.2  帶時間窗口的定向問題
    4.6.3  時間依賴的帶時間窗口的定向問題
    4.6.4  簡化版遙感衛星常規任務調度問題
  4.7  本章小結
第5章  面向衛星應急任務調度的通用化求解方法
  5.1  分散式動態滾動的通用演算法框架
    5.1.1  需求分析
    5.1.2  演算法框架
    5.1.3  優勢分析
  5.2  基於動態合同網的任務協商與分配策略
    5.2.1  通用流程
    5.2.2  標書制定
    5.2.3  評標演算法
  5.3  基於滾動時域的單平台任務重調度策略
    5.3.1  通用流程
    5.3.2  窗口與滾動方式定義
    5.3.3  重調度演算法

  5.4  基於可調度性預測的任務快速插入策略
    5.4.1  通用流程
    5.4.2  可調度性預測模型
  5.5  基於約束網路的實時衝突消解策略
    5.5.1  通用流程
    5.5.2  任務衝突度計算演算法
    5.5.3  衝突消解啟髮式演算法
  5.6  本章小結
第6章  衛星任務調度引擎應用實驗
  6.1  實驗準備
    6.1.1  實驗目的
    6.1.2  引擎部署
    6.1.3  演算法及參數設置
  6.2  遙感衛星任務調度實驗
    6.2.1  實驗場景
    6.2.2  常規調度實驗
    6.2.3  應急調度實驗
  6.3  中繼通信衛星任務調度實驗
    6.3.1  實驗場景
    6.3.2  常規調度實驗
    6.3.3  應急調度實驗
  6.4  導航衛星任務調度實驗
    6.4.1  實驗場景
    6.4.2  常規調度實驗
    6.4.3  應急調度實驗
  6.5  衛星測控任務調度實驗
    6.5.1  實驗場景
    6.5.2  常規調度實驗
    6.5.3  應急調度實驗
  6.6  衛星任務調度引擎推廣應用
  6.7  本章小結
第7章  總結與展望
  7.1  總結
  7.2  未來工作展望
參考文獻
附錄A  衛星任務調度通用化模型數學符號及說明
附錄B  衛星任務調度引擎Java程序架構及說明
附錄C  縮寫詞列表

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