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申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学

摘要：本申请涉及一种基于遗传算法的固定站卫星观测方法、系统、设备和介质。所述方法包括：获取具有时间窗口限制的卫星观测任务，构建观测站的观测方案的综合效益函数；根据所有观测站的所述综合效益函数，构建固定站卫星观测任务规划模型；根据所述固定站卫星观测任务规划模型采用改进的遗传算法，得到最优的固定站卫星观测任务规划方案；所述改进的遗传算法改进点包括：采用精英保留策略对遗传算法的选择算子进行改进，保留适应度更高的精英个体为父代，将适应度更低的作为母体进行交叉、变异，将交叉变异后的新种群与父代种群结合生成新的种群。采用方法可以得到一定条件范围下较优的观测方案，提高每个观测站的观测效率和利用率。

主权项：1.一种基于遗传算法的固定站卫星观测方法，其特征在于，所述方法包括：获取具有时间窗口限制的卫星观测任务，构建观测站的观测方案的综合效益函数为： 其中，为第个观测站的观测方案的综合效益函数，表示第个目标由个站观测，取值为0或者1，当取1时要满足所有约束条件，表示整个任务序列中最后一个观测任务的开始时间，为加权参数，p为第j个观测站的观测目标的数量；根据所有观测站的所述综合效益函数，构建固定站卫星观测任务规划模型为： 其中，表示第个目标由个站观测，取值为0或者1，当取1时要满足所有约束条件，表示整个任务序列中最后一个观测任务的开始时间，为前序观测任务的观测开始时刻，为后序观测任务h的观测开始时刻，为前序观测任务的第个目标由第个站点观测的第个可见窗口的入境时间，为前序观测任务的第个目标由第个站点观测的第个可见窗口的出境时间，为后序观测任务h的第个目标由第个站点观测的第个可见窗口的入境时间，为后序观测任务h的第个目标由第个站点观测的第个可见窗口的出境时间，为观测目标集合，为观测站点集合，为第个观测目标的编号，为第个观测站点的编号，，a为相邻两次观测之间的设备调整准备时间，b为预设持续观测时间；根据所述固定站卫星观测任务规划模型采用改进的遗传算法，得到最优的固定站卫星观测任务规划方案；所述改进的遗传算法改进点包括：采用精英保留策略对遗传算法的选择算子进行改进，保留适应度更高的精英个体为父代，将适应度更低的作为母体进行交叉、变异，将交叉变异后的新种群与父代种群结合生成新的种群；其中，根据所述固定站卫星观测任务规划模型采用改进的遗传算法，得到最优的固定站卫星观测任务规划方案，包括：根据所述固定站卫星观测任务规划模型进行染色体编码生成初始候选解的种群；其中，每条个体的一行代表一个观测目标；采用序贯解码的方式进行染色体解码；根据预设适应度函数计算每个候选解的适应度；根据适应度的大小，采用基于精英保留策略改进后的选择算子，将个体两两比较适应度，选择适应度更高的个体作为父代，适应度更低的个体作为母体；对所有所述母体进行交叉，并将交叉结果进行变异，将变异后的种群结合父代种群，生成新的种群，继续进行迭代，直到满足迭代终止条件为止，得到最优的固定站卫星观测任务规划方案；其中，根据所述固定站卫星观测任务规划模型进行染色体编码生成初始候选解的种群，包括：根据所述固定站卫星观测任务规划模型采用三维编码方式进行染色体编码，并生成初始候选解的种群；其中，总观测目标数量作为每一条个体的行数，每一行有三列信息，显示每个观测目标的任务分配相关信息：卫星编号，观测站点编号，对应站点的观测顺序；生成初始候选解的种群的方式为：随机方式构造初始种群或基于贪婪思想构造初始种群；其中，随机方式构造初始种群具体步骤包括：采用随机取值的方法给每个观测目标分配观测站点，并用随机函数随机生成对应站点的观测顺序，进而生成指定数量的个体组成初始种群；基于贪婪思想构造初始种群具体步骤包括：对应每一颗卫星，都用随机函数在内随机生成整数作为观测该卫星目标的观测站点编号，并赋值到染色体第二列；利用随机函数随机生成一个大小为o并且互相不重复的任务顺序列表，再将列表按顺序赋值到染色体的第三列。

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百度查询： 中国人民解放军国防科技大学 基于遗传算法的固定站卫星观测方法、系统、设备和介质