多星卫星观测系统调度的优化模型与禁忌搜索求解

本文档深入探讨了一类复杂的卫星观测系统整体调度问题，它涉及到多个卫星（Multi-Satellites）、多个地面站（Multi-Ground Stations）以及多个观测任务（Multi-Tasks）。在实际应用中，卫星观测系统需要从众多具有不同优先级和权重的任务中进行选择，确保能够高效利用有限的资源，包括卫星的发射和接收能力，以及数据的拍摄和传输时间。这个问题的关键在于如何制定一个有效的决策策略，以满足特定的优化目标，如任务完成效率、资源利用率或响应时间等。 论文提出了一种变体形式的收发问题模型（Pickup and Delivery Problem Variant），这个模型将整体调度问题转化为经典的运筹学问题，便于利用约束规划（Constraint Programming）的方法进行求解。约束规划是一种优化技术，它在满足一系列限制条件的同时寻找最优解。在这个模型中，这些限制条件可能包括任务的执行时间窗口、卫星的可用性、数据传输带宽等。 同时，作者结合了禁忌搜索（Tabu Search）这一启发式算法，以增强求解过程的全局搜索能力和避免陷入局部最优。禁忌搜索是一种模拟人类解决问题的方式，通过记忆已经探索过的状态来避免重复，从而提高搜索效率。 在论文的最后部分，作者通过随机生成的问题实例对提出的求解算法进行了性能验证。这一步骤旨在展示算法在实际场景中的实用性，并评估其在解决这类复杂问题时的稳定性和有效性。 关键词“管理科学与工程”、“观测卫星调度”、“收发问题”、“禁忌搜索”和“约束规划”强调了论文的核心研究内容和方法论，表明了它在卫星观测系统调度领域的学术价值和创新性。这篇论文为卫星观测系统的有效管理提供了理论基础和技术支持，对于提升空间任务的组织和执行效率具有重要意义。