卫星网络多任务快速规划技术研究

发布时间：2023-05-05 21:38

　　随着当前经济的发展和科技的不断进步,空天领域的竞争已成为各国研究和发展的前沿。卫星作为探索空天领域极为重要的组成部分,可以为国防的巩固和国民经济的发展提供重要的支撑,目前已经为我国的国防安全、农业建设、抢险救灾以及天气预报等方面发展的做出了巨大的贡献。在未来的社会的发展中,卫星的应用领域会将会更加广泛,发挥作用也会愈加重要。而随着卫星网络规模越来越大,卫星种类越来越多,以往的单星规划或者小规模网络下的任务调度已不再适应当前的发展状况。如何调度大量的卫星网络资源,为更多的用户提供更好的服务已成为当前各国研究的重点。在此背景下,本文设计了动态可调整Multi-Agent任务规划系统方法,可有效实现卫星网络多任务的快速规划,并在此基础上设计了卫星任务规划软件平台。本文的研究内容具体如下:1.针对任务需求与卫星资源不匹配可能造成的任务冲突与资源浪费问题,参考机器学习的聚类方法,设计了基于任务资源需求粒度匹配的卫星资源聚类算法,使得卫星群中的卫星拥有的与任务需求比较匹配的资源。并设计分布式Multi-Agent系统来解决多卫星任务规划问题:将与任务资源需求相匹配的卫星构建为一个Agent,将任务...

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 任务规划辅助技术研究现状
        1.2.2 任务规划模型研究现状
        1.2.3 任务规划求解算法研究现状
        1.2.4 任务规划系统软件研究现状
        1.2.5 研究现状总结
    1.3 论文研究内容与创新点
        1.3.1 论文研究意义
        1.3.2 研究内容与创新点
    1.4 论文章节安排
    1.5 本章小结
第二章 基于资源粒度匹配的Multi-Agent任务规划方法
    2.1 Multi-Agent任务规划系统设计
        2.1.1 设计Multi-Agent任务规划方法的必要性
        2.1.2 Multi-Agent系统框架
    2.2 Agent中的卫星任务规划方法
        2.2.1 多卫星任务规划特点与难点
        2.2.2 卫星任务规划相关分析
        2.2.3 对任务和卫星资源进行建模
        2.2.4 任务规划模型建立
        2.2.5 基于冲突图的任务调度
    2.3 基于资源粒度匹配的卫星Agent构建方法
        2.3.1 资源粒度匹配方法的提出
        2.3.2 卫星资源聚类算法设计
        2.3.3 任务分簇划分方法
    2.4 基于资源粒度匹配的Multi-Agent任务规划算法
        2.4.1 基于资源粒度匹配的Multi-Agent任务规划算法设计
        2.4.2 Multi-Agent任务规划算法复杂度分析
    2.5 实验仿真及分析
        2.5.1 仿真实验设计
        2.5.2 实验结果及分析
    2.6 本章小结
第三章 可动态调整的Multi-Agent任务规划算法
    3.1 基于博弈论的Multi-Agent动态调整算法
        3.1.1 相关博弈论知识
        3.1.2 Multi-Agent卫星动态调整机制
    3.2 剩余资源重利用机制
        3.2.1 招标投标协议
        3.2.2 任务招投标策略设计
        3.2.3 算法流程设计
    3.3 基于动态Multi-Agent的弹性可伸缩的任务规划系统
    3.4 实验仿真及分析
    3.5 本章小结
第四章 卫星任务规划系统平台设计与实现
    4.1 系统框架介绍
    4.2 平台的技术方案
        4.2.2 开发平台
        4.2.3 通信机制
    4.3 软件系统设计与实现
        4.3.1 系统功能模块说明
        4.3.2 系统模块耦合关系
        4.3.3 子系统功能模块
    4.4 软件系统服务说明
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要研究成果
    5.2 进一步的研究方向
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3808406