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龙图腾网获悉西安微电子技术研究所申请的专利一种多星在轨协同对地观测任务规划方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114091892B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111370416.9，技术领域涉及：G06Q10/0631；该发明授权一种多星在轨协同对地观测任务规划方法及系统是由李宗泰;韩源冬;李灏设计研发完成，并于2021-11-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多星在轨协同对地观测任务规划方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种多星在轨协同对地观测任务规划方法及系统，通过设计启发式的初始解生成策略、基于玻尔兹曼选择概率的轮盘赌选择算法、基于种群离散程度的自适应交叉算子和变异算子、基于种群收敛系数的停止条件，从初始解、选择算子、交叉算子、变异算子、停止条件等各个角度改进了面向多星协同对地观测任务规划的遗传算法，与基于圈次进行交叉、变异的遗传算法相比，显著提高观测任务的执行收益和目标点的观测数目，构建星座云计算系统的调度系统，达到在轨协同多星高效执行对地观测任务的目的。

本发明授权一种多星在轨协同对地观测任务规划方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种多星在轨协同对地观测任务规划方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、获取各个待观测目标点的地理位置、任务优先级、任务完成时间区间信息，通过主控节点访问etcd获取实时同步的卫星节点状态数据，根据N个卫星的实时轨道信息计算各个卫星节点与待观测目标点之间的可见时间窗口； S2、基于步骤S1得到的卫星节点状态数据和各个待观测目标点的地理位置、任务优先级、任务完成时间区间信息生成编码结果； S3、基于步骤S2的编码结果和步骤S1的可见时间窗口，采用任务执行收益优先的初始解生成策略，以任务优先级为序对每一个目标点在满足约束的前提下规划可行的观测窗口，并采用观测任务执行时间动态调整策略调整任务执行时间，得到初始种群，采用任务执行收益优先的初始解生成策略具体为： 对于一次用户需求的观测任务，首先对观测任务中的多个目标点按照用户指定的优先级进行排序，然后按照排列顺序开始生成算法的初始解；对于每个目标点，获取各个卫星与对应目标点之间的可见时间窗口，随机选取一个时间窗口执行观测；在选取时间窗口时，先判断本次任务调度到时间窗口对应卫星之后是否满足约束条件，若不满足其中任意一个约束条件，选取下一个时间窗口进行调度；若所有可选的时间窗口均不满足约束条件，对应目标点调度失败，约束条件包括卫星在观测时所需的星载遥感设备的侧摆时间、遥感设备的稳定时间、星上存储是否充足； 观测任务执行时间动态调整策略具体为： 对于调度到同一卫星节点上的前后两个目标点观测任务，将前一个目标点的观测执行时间设置为选定时间窗的起始时间，当第二个目标点时间窗口到来时，若星载遥感设备侧摆未完成或相机未稳定，则等待转换时间完成后再执行观测；若第二个目标点选定时间窗口结束时转换活动未完成，则目标点观测失败； S4、计算步骤S3得到的初始种群的适应度值，并使用基于玻尔兹曼选择概率的轮盘赌选择方法从初始种群中选择个体进行遗传，对遗传结果采用基于轨道圈次的自适应交叉和变异方式，得到新一代种群，使用玻尔兹曼选择概率的轮盘赌选择方法从初始种群中选择个体进行遗传，玻尔兹曼选择概率如下： 其中，为种群中个体i的适应度值，用于控制选择强度，表示一代种群中染色体的总数； 采用基于轨道圈次的自适应交叉和变异方式具体为： 通过衡量当代种群的离散程度动态改变交叉率和变异率，通过种群中所有个体适应度值的标准差评定种群的离散程度；当父代种群标准差小于预设门值时，增大交叉和变异概率，当父代种群标准差大于预设门值时，降低交叉和变异概率，父代种群标准差如下: 其中，为种群中的个体总数，为种群中个体i的适应度值，为一代种群中所有个体的平均适应度值； 交叉率和变异概率的自适应更新如下: 其中，和表示上一代种群的交叉率和变异率，和表示更新之后的种群交叉率和变异率，是更新速度控制因子，是种群适应度标准差，为预设门值； S5、对步骤S4得到的新一代种群进行迭代直至结束，并输出任务规划的调度方案；主控节点根据调度方案，通过星间链路将目标点的观测任务调度给对应的卫星节点，进行对地观测。

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