(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111587552.3 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 湖南云箭智能科技有限公司 地址 410116 湖南省长 沙市雨花区振华路 199号湖南环保科技产业园创业中心 101房 (72)发明人 刘美学　景秀伟　高万军　 (74)专利代理 机构 北京集智东方知识产权代理 有限公司 1 1578 代理人 刘林　陈攀 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/10(2012.01) G06N 3/12(2006.01) (54)发明名称 一种卫星时间窗调配方法、 装置、 设备及可 读存储介质 (57)摘要 本发明提供了一种卫星时间窗调配方法、 装 置、 设备及可读存储介质， 涉及卫星调配技术领 域， 包括获取卫星任务的所有时间窗， 每个所述 时间窗为所述卫星执行的一个探测任务的时间 窗； 对所述时间窗进行离散化处理， 得到观测时 间窗， 根据所述观测时间窗和预设的卫星任务优 先级建立目标函数， 基于所述目标函数和预设的 约束条件， 得到卫星任务模型； 对所述卫星任务 模型进行求解， 得到卫星任务种群； 基于预设的 迭代遗传算法对所述卫星任务种群进行交叉操 作处理， 得到卫星任务调配方案。 针对卫星成像 任务的规划调度可以提高卫星资源利用率， 合理 分配成像资源、 充分发挥成像系统能力， 最大化 成像任务完成率。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 114239986 A 2022.03.25 CN 114239986 A 1.一种卫星时间窗调配方法， 其特 征在于， 包括： 获取卫星任务的所有时间窗， 每个所述 时间窗为所述卫星执行的一个探测任务的时间 窗， 所述探测任务 为所述卫星对一个地 面目标进行探测的任务； 对所述时间窗进行离散化处理， 得到观测时间窗， 根据所述观测时间窗和预设的卫星 任务优先级建立目标函数， 基于所述目标函数和预设的约束条件， 得到卫星任务模型； 对所述卫星任务模型进行求 解， 得到卫星任务种群； 基于预设的迭代遗传算法对所述卫星任务种群进行交叉操作处理， 得到卫星任务调配 方案。 2.跟据权利要求1所述的卫星时间窗调配方法， 其特征在于， 对所述 时间窗进行离散化 处理， 得到观测时间窗， 包括： 将所有所述 时间窗按照所述卫星对其可见的时间先后 顺序进行排序， 并将排序后的每 个所述时间窗按照等份数进行离 散化; 判断离散化后的每 个所述卫星任务的所述时间窗是否有重 叠部分； 若所有的所述时间窗之间无重叠部分， 则将所有的所述时间窗中， 最中间的所述时间 窗的长度作为所述 卫星任务的观测时间窗； 若所述时间窗之间有重叠部分， 则根据预设的所述卫星任务的观测时长对所有的所述 时间窗之间重 叠部分进行分割， 得到所述 卫星任务的观测时间窗。 3.跟据权利要求2所述的卫星时间窗调配方法， 其特征在于， 根据 预设的所述卫星任务 的观测时长对所有的所述时间窗之间重叠部分进行分割， 得到所述卫星任务的观测 时间 窗,包括： 提取所述时间窗之间的所有重 叠部分； 根据所述 时间窗之间重叠部分， 计算得到所述重叠部分所对应的所述卫星的出入境方 位角和所述重 叠部分覆盖的最大时长； 根据所述出入境方位角和所述 最大时长， 利用图像拼接算法， 计算得到 拼接任务时间窗； 判断所述 拼接任务时间窗的观测时长， 得到对比结果； 根据所述观测时长的对比结果进行分割， 得到所述 卫星任务的观测时间窗。 4.跟据权利要求1所述的卫星时间窗调配方法， 其特征在于， 基于预设的迭代遗传算法 对所述卫星任务种群进行交叉操作处 理， 得到卫星任务调配方案， 包括： 初始化迭代遗传算法的参数， 构建卫星任务表； 基于实数排列编码方法对所述 卫星任务种群进行编码处 理； 基于预设的适应度函数对编码后的所述卫星任务种群中个体求取适应度值， 并根据 所 述适应度值更新 卫星任务表； 根据更新后的所述卫星任务表,依次对所述卫星任务种群中个体进行变异操作、 交叉 操作、 二次变异操作和选择操作， 得到任务观测序列； 判断所述任务观测序列中是否达到迭代终止条件， 若是， 则 输出最优解， 得到卫星任务 调度方案 。 5.一种卫星时间窗调配装置， 其特 征在于， 包括： 第一获取模块： 用于获取卫星任务的所有时间窗， 每个所述时间窗为所述卫星执行的权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114239986 A 2一个探测任务的时间窗， 所述探测任务 为所述卫星对一个地 面目标进行探测的任务； 第一处理模块： 用于对所述 时间窗进行离散化处理， 得到观测时间窗， 根据所述观测时 间窗和预设的卫星任务优先级建立 目标函数， 基于所述 目标函数和预设的约束条件， 得到 卫星任务模型； 求解模块： 用于对所述 卫星任务模型进行求 解， 得到卫星任务种群； 第二处理模块： 用于基于预设的迭代遗传算法对所述卫星任务种群进行交叉操作处 理， 得到卫星任务调配方案 。 6.根据权利要求5所述的卫星时间窗调配装置， 其特 征在于， 所述第一处 理模块， 包括： 排序单元： 用于将所有所述时间窗按照所述卫星对其可见的时间先后顺序进行排序， 并将排序后的每 个所述时间窗按照等份数进行离 散化; 第一判断单元： 用于判断离散化后的每个所述卫星任务的所述时间窗是否有重叠部 分； 识别单元： 用于若所有的所述 时间窗之间无重叠部分， 则将所有的所述 时间窗中， 最中 间的所述时间窗的长度作为所述 卫星任务的观测时间窗； 第一分割单元： 用于若所述时间窗之间有重叠部分， 则根据预设的所述卫星任务的观 测时长对所有的所述时间窗之间重 叠部分进行分割， 得到所述 卫星任务的观测时间窗。 7.根据权利要求6所述的卫星时间窗调配装置， 其特 征在于， 所述第一分割单 元， 包括： 提取单元： 用于提取 所述时间窗之间的所有重 叠部分； 第一计算单元： 用于根据所述时间窗之间重叠部分， 计算得到所述重叠部分所对应的 所述卫星的出入境方位角和所述重 叠部分覆盖的最大时长； 第二计算单元： 用于根据 所述出入境方位角和所述最大时长， 利用图像拼接算法， 计算 得到拼接任务时间窗； 第二判断单 元： 用于判断所述 拼接任务时间窗的观测时长， 得到对比结果； 第二分割单元： 用于根据所述观测时长的对比结果进行分割， 得到所述卫星任务的观 测时间窗。 8.根据权利要求5所述的卫星时间窗调配装置， 其特 征在于， 所述第二处 理模块， 包括： 构建单元： 用于初始化迭代遗传算法的参数， 构建卫星任务表； 处理单元： 用于基于实数排列编码方法对所述 卫星任务种群进行编码处 理； 求解单元： 用于基于预设的适应度函数对编码后的所述卫星任务种群中个体求取适应 度值， 并根据所述 适应度值更新 卫星任务表； 操作单元： 用于根据更新后的所述卫星任务表,依次对所述卫星任务种群中个体进行 变异操作、 交叉操作、 二次变异操作和选择操作， 得到任务观测序列； 第三判断单元： 用于判断所述任务观测序列中是否达到迭代终止条件， 若是， 则 输出最 优解， 得到卫星任务调度方案 。 9.一种卫星时间窗调配设备， 其特 征在于， 包括： 存储器， 用于存 储计算机程序； 处理器， 用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述卫星时间窗调配 方法的步骤。 10.一种可读存储介质， 其特征在于： 所述可读存储介质上存储有计算机程序， 所述计权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114239986 A 3