基于有色Petri网的成像卫星任务规划建模.pdfVIP

第２９卷第１２期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ２９Ｎｏ．１２ ２０１２年１２月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｄｅｃ．２０１２ 基于有色Ｐｅｔｒｉ网的成像卫星任务规划建模 杜 经 纬 （运城学院计算机科学与技术系　山西运城０４４０００） 摘　要　　在深入分析成像卫星任务规划问题模型要素的基础上，以有色Ｐｅｔｒｉ网为理论工具，提出一种基于ＣＰＮ（ＣｏｌｏｕｒｅｄＰｅｔｒｉ Ｎｅｔ）的成像卫星任务规划模型。该模型分为顶层模型、控制模型、目标成像任务规划模型和图像传输任务规划模型，具有良好的模 块化和通用化特点。通过设计典型仿真实例，考察所建模型在无任务冲突情况下和在有任务冲突情况下的任务规划能力，验证了所 建模型的有效性。所建模型可以为成像卫星任务规划方案的制定提供理论依据。 关键词　　成像卫星　任务规划　有色Ｐｅｔｒｉ网　建模　约束条件　任务冲突 中图分类号　ＴＰ３９１　　　　文献标识码　Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１２．１２．０９１ ＭＯＤＥＬＬＩＮＧＭＩＳＳＩＯＮＰＬＡＮＮＩＮＧＦＯＲＩＭＡＧＩＮＧＳＡＴＥＬＬＩＴＥＢＡＳＥＤＯＮ ＣＯＬＯＵＲＥＤＰＥＴＲＩＮＥＴ ＤｕＪｉｎｇｗｅｉ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＹｕｎｃｈｅｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｕｎｃｈｅｎｇ０４４０００，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｏｒｏｕｇｈａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｏｄｅｌｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇｆｏｒｉｍａｇｉｎｇｓａｔｅｌｌｉｔｅ（ＭＰＩＳ）ｐｒｏｂｌｅｍ，ａｎｄｔａｋｉｎｇＣｏｌｏｕｒｅｄ ＰｅｔｒｉＮｅｔ（ＣＰＮ）ａｓｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｔｏｏｌ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅａＣＰＮｂａｓｅｄＭＰＩＳｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｆｏｕｒｍｏｄｕｌｅｓ：ｔｈｅｔｏｐｍｏｄｅｌ，ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｔａｒｇｅｔｉｍａｇｉｎｇｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｉｍａｇｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇｍｏｄｅｌ．Ｉｔｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｏｏｄ ｍｏｄｕｌａｒｉｓａｔｉｏｎａｎｄｕｎｉｖｅｒｓａｌｉｔｙ．Ｂｙｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｙｐｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅｓ，ｗｅｅｘａｍｉｎｅｔｈｅｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｂｕｉｌｔｉｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｗｉｔｈｏｕｔｍｉｓｓｉｏｎｃｏｎｆｌｉｃｔｃａｓｅａｎｄｗｉｔｈｍｉｓｓｉｏｎｃｏｎｆｌｉｃｔｃａｓｅ，ａｎｄｔｅｓｔｉｔｓｖａｌｉｄｉｔｙａｓｗｅｌｌ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｂｕｉｌｔｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓｆｏｒｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆＭＰＩＳ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　Ｉｍａｇｉｎｇｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇ　ＣｏｌｏｕｒｅｄＰｅｔｒｉｎｅｔ　Ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ　Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　Ｍｉｓｓｉｏｎｃｏｎｆｌｉｃｔ 等）。上述文献在成像卫星任务规划问题方面取得了一定的成 ０　引　言 果，但所建模型都是基于一定的简化假设，没有综合考虑任务需 求（如数传任务等）和各种约束条件（如存储器容量和时间窗口 成像卫星任务规划建模研究是国际航天领域的研究热点之 等约束），还有很多研究模型局仅限于具体的卫星系统应用。 一，其中一个重要的挑战在于如何选择一种合适的建模工具有效地