Modelado y resolución del problema de asignación de tareas cooperativas de múltiples satélites basado en el método de programación genética
Autores: Qi, Weihua; Yang, Wenyuan; Xing, Lining; Yao, Feng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
La última década ha visto un aumento en el número de satélites en órbita y en solicitudes de satélites altamente dinámicas, lo que hace que el control por estaciones terrestres sea ineficiente. La gestión tradicional compuesta por planificación terrestre con ejecución a bordo por separado está seriamente rezagada en respuesta a tareas entrantes de forma dinámica. Para satisfacer la demanda de respuesta en tiempo real a eventos emergentes, se formuló un sistema de satélites multi-autónomos con una arquitectura colaborativa central-distribuida mediante un modelo de programación entera. Con base en la estructura, se propusieron reglas evolutivas para resolver este problema mediante la construcción de soluciones de secuencia y un método heurístico construido basado en la evolución de la programación de expresión génica. Primero, se extraen las características del problema basadas en el conocimiento del dominio, luego, las reglas de resolución de problemas evolucionan mediante la programación de expresión génica. Los resultados de la simulación reflejan que la regla evolutiva supera completamente a los tres tipos de reglas heurísticas con mecanismos adaptativos y logra un efecto de solución cercano a algoritmos metaheurísticos con una velocidad de resolución razonablemente rápida.
Descripción
La última década ha visto un aumento en el número de satélites en órbita y en solicitudes de satélites altamente dinámicas, lo que hace que el control por estaciones terrestres sea ineficiente. La gestión tradicional compuesta por planificación terrestre con ejecución a bordo por separado está seriamente rezagada en respuesta a tareas entrantes de forma dinámica. Para satisfacer la demanda de respuesta en tiempo real a eventos emergentes, se formuló un sistema de satélites multi-autónomos con una arquitectura colaborativa central-distribuida mediante un modelo de programación entera. Con base en la estructura, se propusieron reglas evolutivas para resolver este problema mediante la construcción de soluciones de secuencia y un método heurístico construido basado en la evolución de la programación de expresión génica. Primero, se extraen las características del problema basadas en el conocimiento del dominio, luego, las reglas de resolución de problemas evolucionan mediante la programación de expresión génica. Los resultados de la simulación reflejan que la regla evolutiva supera completamente a los tres tipos de reglas heurísticas con mecanismos adaptativos y logra un efecto de solución cercano a algoritmos metaheurísticos con una velocidad de resolución razonablemente rápida.