Application of Linear Programming Methods in Scheduling of Reception Sessions of the Target Information from SC of ERS Orbital Constellation
Использование методов линейного программирования в задаче планирования сеансов приема целевой информации КА орбитальной группировки ДЗЗ

А.А. Chernov
2016 Rocket-Space Device Engineering and Information Systems  
Аннотация. Рассмотрена постановка и решение задачи оптимального распределения (планирования) сеансов приема целевой информации (ЦИ), получаемой от КА орбитальной группировки (ОГ) ДЗЗ, по ограниченному количеству приемных комплексов (ПК) НКПОР, с учетом приоритетности ЦИ и возможности одновременного попадания в зону радиовидимости пункта приема информации (ЗРВ ППИ) нескольких КА. Решение рассматриваемой задачи производится в два этапа. На первом этапе решается задача формирования критерия
more » ... вности планирования расписания сеансов приема ЦИ. Критерий эффективности формируется на основе «весовой матрицы» («матрицы приоритетов»), определяющей относительную ценность сеансов приема ЦИ на прямом произведении множеств всех КА ОГ и всех ПК НКПОР. Алгоритм расчета «весовой матрицы» позволяет учесть некоторые априорные требования Оператора ОГ, которые он предъявляет к конечному результату планирования. На втором этапе построенный критерий эффективности используется для постановки и решения собственно задачи оптимального планирования расписания сеансов приема [2]. Задачи и первого и второго этапов ставятся как транспортные задачи целочисленного линейного программирования. Ограничения и особенности задачи планирования расписания сеансов приема позволяют поставить ее как известную в целочисленном линейном программировании «задачу о назначениях». Приведены примеры расчета «весовых матриц» и оптимального расписания сеансов приема, полученные с помощью разработанного программного комплекса. Ключевые слова: орбитальная группировка, оптимальное планирование сеансов приема информации, критерий оптимальности, приоритетность КА Abstract. This article considers the problem of optimal allocation (scheduling) of target information (TI) reception sessions from the spacecraft of the ERS orbital constellation (OC) with a limited number of core ground segment (CGS) reception complexes (RC), and suggests its solution, taking into account the priorities of the TI and the possibility of simultaneous presence of several SC in the radio visibility zone (RVZ) of the receiving station (RS). The solution of the problem is carried out in two stages. The first step is to work out a criterion of efficiency of scheduling of the TI reception sessions. The criterion of effectiveness is based on the "weight matrix" ("priority matrix"), which determines the relative value of the TI reception sessions on the direct product of factors of the orbital constellation SC and all the CGS RC. The algorithm for the "weight matrix" calculation accommodates some a priori requirements of the OC operator, which he specifies for the end result of the scheduling. On the second stage the criterion of efficiency is used to set and solve the problem of optimal scheduling of the reception sessions [2]. The problems of the first and second stages are viewed as transportation problems of integer linear programming. Limitations and features of the problem of reception session scheduling make it possible to view it as the "assignment problem", well known in integer linear programming. Examples of "weight matrix" calculation and optimal scheduling of reception sessions using the developed software are presented.
doi:10.17238/issn2409-0239.2016.3.46 fatcat:bli42wyesba5pjinkwwrcr43vu