目录

第1章绪论1

1.1研究背景与意义1

1.1.1研究背景1

1.1.2研究意义3

1.2卫星任务调度模型研究现状4

1.2.1整数规划模型4

1.2.2约束满足问题模型5

1.2.3经典运筹学模型5

1.3卫星任务调度算法研究现状6

1.3.1启发式规则算法7

1.3.2精确求解算法7

1.3.3元启发式算法8

1.3.4机器学习算法12

1.4数据驱动优化算法研究现状13

1.5主要工作与创新点15

1.5.1研究内容与组织结构15

1.5.2主要创新点18

第2章卫星任务调度问题分析与数据驱动双层优化算法框架设计20

2.1卫星任务调度实际业务流程20

2.2卫星任务调度问题分析与数学模型23

2.2.1敏捷卫星时间依赖特点分析23

2.2.2卫星任务调度问题分解26

2.2.3一体优化框架与双层优化框架26

2.2.4卫星任务调度数学模型30

2.3面向卫星任务调度问题的数据驱动双层优化算法框架设计34

2.3.1元启发式算法特点分析35

2.3.2面向卫星任务调度问题的数据驱动双层优化算法框架37

2.4本章小结42

第3章面向单颗敏捷卫星任务调度问题的数据驱动优化算法44

3.1单星调度问题建模44

3.1.1问题假设44

3.1.2数学模型45

3.2数据挖掘与元启发式结合的算法设计思路47

3.3基于频繁模式的自适应并行搜索算法48

3.3.1算法框架48

3.3.2初始解构造策略50

3.3.3并行搜索策略50

3.3.4算法算子自适应选择策略57

3.3.5基于频繁模式的新解构造策略59

3.4基于频繁模式的自适应模因算法61

3.4.1算法框架61

3.4.2子代群体产生策略63

3.4.3基于频繁模式的新解构造与提升策略64

3.4.4基于种群相似度的个体调整与种群更新策略64

3.5实验分析66

3.5.1实验场景设计66

3.5.2FPAPSA实验分析68

3.5.3FPAMA实验分析78

3.6本章小结85

第4章面向多星常规任务调度问题的数据驱动双层优化算法86

4.1多星常规任务调度问题建模86

4.1.1参数定义86

4.1.2数学模型87

4.2求解算法88

4.2.1算法框架89

4.2.2基于DRL的任务分配策略自适应选择机制91

4.2.3基于频繁模式的自适应局部搜索算法98

4.3实验分析99

4.3.1实验场景设计99

4.3.2对比算法及参数设置100

4.3.3实验结果102

4.4本章小结107

第5章面向多星应急任务调度问题的数据驱动双层优化算法108

5.1问题描述与难点分析108

5.2多星应急任务调度问题建模110

5.2.1参数定义110

5.2.2数学模型110

5.3求解算法112

5.3.1基于预设窗口的RRSM113

5.3.2SASA115

5.3.3STFAM118

5.4实验分析120

5.4.1实验场景设计120

5.4.2对比算法及参数设置122

5.4.3实验结果123

5.5本章小结136

第6章结论与展望138

6.1结论138

6.2展望140

参考文献142

附录缩写词列表154