Planificación de tareas para sistemas de conciencia situacional espacial de múltiples satélites
Autores: Chen, Yutao; Tian, Guoqing; Guo, Junyou; Huang, Jie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Planificación de tareas para sistemas de conciencia situacional espacial de múltiples satélites
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Conciencia situacional del espacio
Planificación de tareas
Satélites
Objetos espaciales
Marco jerárquico
Planificación de tareas distribuida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
La conciencia situacional espacial (SSA) juega un papel importante en el mantenimiento de las ventajas espaciales. La planificación de tareas es una de las tecnologías clave en la SSA para asignar múltiples tareas a múltiples satélites, de modo que un satélite pueda ser asignado para supervisar múltiples objetos espaciales, y un objeto espacial puede ser supervisado por múltiples satélites. Este documento propone un marco de planificación de tareas jerárquico y distribuido para sistemas de SSA con un enfoque en la planificación de tareas rápida y efectiva personalizada para la SSA. En el marco, una capa de planificador de tareas global realiza la agrupación de satélites y objetos, de modo que los satélites se agrupan en múltiples clústeres únicos en función de sus posiciones, mientras que los objetos se agrupan en múltiples clústeres posiblemente intersecados, permitiendo así que un solo objeto sea supervisado por múltiples satélites. En cada clúster de satélites, un planificador de tareas local realiza la planificación de tareas distribuida utilizando el protocolo de red de contratos (CNP) en función de la posición y velocidad de los satélites y objetos. Además, se desarrolló un algoritmo de optimización por enjambre de partículas discreto (DPSO) personalizado para buscar el resultado óptimo de planificación de tareas en el CNP. Los resultados de simulación mostraron que el marco propuesto puede lograr de manera efectiva la planificación de tareas entre múltiples satélites y objetos espaciales. La eficiencia y escalabilidad del marco propuesto se demuestran a través de simulaciones orbitales estáticas y dinámicas.
Descripción
La conciencia situacional espacial (SSA) juega un papel importante en el mantenimiento de las ventajas espaciales. La planificación de tareas es una de las tecnologías clave en la SSA para asignar múltiples tareas a múltiples satélites, de modo que un satélite pueda ser asignado para supervisar múltiples objetos espaciales, y un objeto espacial puede ser supervisado por múltiples satélites. Este documento propone un marco de planificación de tareas jerárquico y distribuido para sistemas de SSA con un enfoque en la planificación de tareas rápida y efectiva personalizada para la SSA. En el marco, una capa de planificador de tareas global realiza la agrupación de satélites y objetos, de modo que los satélites se agrupan en múltiples clústeres únicos en función de sus posiciones, mientras que los objetos se agrupan en múltiples clústeres posiblemente intersecados, permitiendo así que un solo objeto sea supervisado por múltiples satélites. En cada clúster de satélites, un planificador de tareas local realiza la planificación de tareas distribuida utilizando el protocolo de red de contratos (CNP) en función de la posición y velocidad de los satélites y objetos. Además, se desarrolló un algoritmo de optimización por enjambre de partículas discreto (DPSO) personalizado para buscar el resultado óptimo de planificación de tareas en el CNP. Los resultados de simulación mostraron que el marco propuesto puede lograr de manera efectiva la planificación de tareas entre múltiples satélites y objetos espaciales. La eficiencia y escalabilidad del marco propuesto se demuestran a través de simulaciones orbitales estáticas y dinámicas.