衛(wèi)星網(wǎng)絡中面向任務的資源優(yōu)化研究.pdf

1、由不同軌道上多種類型的衛(wèi)星系統(tǒng)組成的衛(wèi)星網(wǎng)絡是未來信息技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。衛(wèi)星網(wǎng)絡中面向任務的資源優(yōu)化是在多星多任務的情況下，綜合考慮各項約束，將多個任務相互關聯(lián)的各個子任務合理的分配到合適的衛(wèi)星上去執(zhí)行，從而可以更好的利用有限的衛(wèi)星資源，滿足用戶的任務需求。隨著現(xiàn)代衛(wèi)星技術(shù)、分布式衛(wèi)星系統(tǒng)的快速發(fā)展，對衛(wèi)星網(wǎng)絡研究的不斷深入和對衛(wèi)星網(wǎng)絡資源越來越多的使用，使得本文研究的問題無論在理論上還是應用上都有非常重要的意義。當?shù)孛嬗脩籼岢龅娜蝿?/p>

2、請求主要是偵察任務時，經(jīng)常同時需要應用偵察、計算、存儲多種資源。本文設計了一種基于遺傳算法的資源優(yōu)化算法，主要針對偵察、計算、存儲資源進行優(yōu)化。它能當用戶提出任務請求時給出上述三種資源的合理分配方案和任務執(zhí)行順序以實現(xiàn)優(yōu)化。
　　 本文首先分析了衛(wèi)星網(wǎng)絡的管理體系結(jié)構(gòu)以及資源優(yōu)化算法，研究了遺傳算法的基本流程和操作方法。在此基礎上給出了衛(wèi)星網(wǎng)絡面向任務的資源優(yōu)化配置模型和資源優(yōu)化的流程，建立了衛(wèi)星網(wǎng)絡資源優(yōu)化的數(shù)學模型。最終設計

3、了基于遺傳算法的衛(wèi)星網(wǎng)絡面向任務的資源優(yōu)化算法。為了更方便的表示任務與子任務所占用的資源，算法設計了資源占用矩陣、子任務偏序矩陣和時間消耗矩陣來描述用戶提交的任務。在遺傳算法操作中采用了解碼簡單、適合人類思維方式的十進制的編碼方法，將所有任務完成時間最短作為設計適應度函數(shù)的目標，并設計了一種基于子任務順序的交叉算子STOX，該算子使子代繼承父代每個任務的子任務次序，保證生成的子代染色體是可行解，而且操作方法簡單易行，不會影響產(chǎn)生新個體的