肖友刚1,杨志明1,伍国华2,顾轶3,李双琳1
摘要: 在突发灾害监测场景中,受灾区域分布具有时空关联特征,迫切需要在短时间内完成对所有关联目标的轮巡观测,以支撑整体态势信息的快速研判。同时,面对灾情的动态演进,为了在有限的卫星资源约束下保障信息的时效性与连续性,必须执行高效的周期性观测。这种兼具时空关联与周期性重访特征的复杂需求称为周期性轮巡观测需求,给现有的遥感卫星协同调度技术带来了严峻挑战。本文面向遥感卫星的周期性轮巡观测任务需求,设计了任务超时度、轮巡时域跨度、卫星负载均衡度等评价指标,构建了多目标优化调度模型;在模型求解阶段,设计了求解方案的多层级编码结构和轮次对齐机制,提出了融合多层级编码与轮次对齐机制的改进NSGA-III算法,采用理想基准点引导与时序区间随机选择相结合的初始化策略,以生成符合约束的优质初始解,设计多种交叉变异算子、冲突检测修复与历史精英档案机制进行迭代优化。大量仿真实验结果表明,相较于AFL-NSGA-II、NSGA-III、MOEA/D和ODEA-ARA等多目标优化算法,所提出的方法在不同任务规模的测试场景下,均能稳定收敛至高质量的Pareto前沿,验证了本文方法的有效性和鲁棒性。
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