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1、第31卷2010年第8期8月航空學(xué)報(bào)ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAV01．31No．8Aug．2010文章編號(hào)：1000—6893(2010)08一1636—10基于分層控制免疫遺傳算法的多衛(wèi)星聯(lián)合任務(wù)規(guī)劃方法李軍，郭玉華，王鈞，景寧(國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410073)MultipleSatelliteSchedulingBasedonHierarchicaIandImmuneGeneticAlgorithmLiJun，GuoYuhua，Wan
2、gJun，JingNing(CollegeofElectronicScienceandEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China)摘要：研究面向復(fù)雜任務(wù)需求的多衛(wèi)星聯(lián)合下的任務(wù)規(guī)劃技術(shù)，對(duì)于提高對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的保障能力具有重要意義。各種類型的復(fù)雜任務(wù)需求由于需求特點(diǎn)的差異，使得相對(duì)于針對(duì)點(diǎn)觀測(cè)任務(wù)的規(guī)劃更加復(fù)雜。在提煉問題特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，建立了整數(shù)規(guī)劃問題模型，并提出了分層控制免疫遺傳算法。該算法采用雙層操作，在父
3、層采用遺傳操作算子，在子層采用免疫操作算子，并引入基因重組、自適應(yīng)免疫更新、小生境等機(jī)制改進(jìn)搜’索過程。仿真實(shí)驗(yàn)表明，分層控制免疫算法存解決復(fù)雜任務(wù)的任務(wù)規(guī)劃中是可行有效的。關(guān)鍵詞：對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星；任務(wù)規(guī)劃；免疫遺傳算法；分層控制；免疫操作中圖分類號(hào)：V474．2+6；TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AAbstract：Thestudyofmultiplesatelliteschedulingthatsatisfiescomplicatedsatelliteobservationrequirementsisofgrea
4、timportanceinimprovingthesupportingcapabilityofanearthobservationsystem．Theschedulingismademorecomplexbythediversityofvarioussatelliteobservingrequirementsandthedifferencesoftheircharacteristicsascomparedwithschedulingofsmalltargetobservation．Basedonananal
5、ysisofthecharacter-isticsoftheissue，thearticleestablishesanintegerprogrammingmodel，andproposesanewalgorithmnamedhierarchicalimmunegeneticalgorithm(H1GA)tOsolveit．Thealgorithmadoptsatwo-layeroperation，withageneticoperationintheparentlayer，andanimmunityopera
6、tioninthechildlayer．Moreover，itincorporatesgenerecombination，adaptiveimmunityupdatingandnichemechanismtoimprovetheperformanceofthesearchingprocess．Experimentalresultsshowthatthealgorithmisbothfeasibleandefficientinmultiplesatel—litescheduling．Keywords：eart
7、hobservingsatellite；scheduling；immunegeneticalgorithm；hierarchicalcontrol；immunityoperation對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星主要利用衛(wèi)星遙感器對(duì)地球表面和低層大氣進(jìn)行探測(cè)以獲取有關(guān)信息，是獲取地理空間信息的一項(xiàng)重要手段。隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，人類對(duì)于航天遙感提出了更高的要求，通常會(huì)提出一些復(fù)雜類型的任務(wù)觀測(cè)請(qǐng)求，這些觀測(cè)任務(wù)往往需要多顆多類型對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星配合才能完成觀測(cè)。研究面向這些復(fù)雜類型的觀測(cè)任務(wù)請(qǐng)求的多衛(wèi)星聯(lián)合任務(wù)規(guī)劃技術(shù)，對(duì)于提高對(duì)
8、地觀測(cè)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)復(fù)雜問題的能力具有重要的意義。國(guó)內(nèi)外面向復(fù)雜任務(wù)需求的衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃研究主要集中在區(qū)域目標(biāo)的觀測(cè)上[1-53。美國(guó)麻省理收稿日期：基金項(xiàng)目：通訊作者：2009—12—12；修訂日期：2010—04—20國(guó)家自然科學(xué)基金(60604035)；國(guó)家“863”計(jì)劃(2007AAl22229，2007AAl20202)李軍E—mail：junli@nudt．edu．cn工學(xué)院的J．Walton[1]研究了面向
