卫星计算任务调度方法、装置、设备、介质

本公开涉及航天，具体地涉及一种卫星计算任务调度方法、装置、设备、介质。

背景技术：

1、随着遥感卫星在轨信息处理技术和卫星互联网技术的快速发展，卫星组网在轨协同完成即时信息服务正在逐渐普及，对于遥感卫星单星，其数据获取和处理能力有限；而对于多卫星的分布式遥感卫星系统，缺少一种能够对多星遥感数据在轨处理调度的方法。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本公开提供了卫星计算任务调度方法、装置、设备、介质。

2、根据本公开的第一个方面，提供了一种卫星计算任务调度方法，上述方法应用于分布式遥感卫星系统，上述方法包括：获取计算任务信息和上述分布式遥感卫星系统的多个卫星信息，上述计算任务信息包括多个计算任务序列，上述计算任务序列中包括具有依赖关系的多个计算任务；对上述多个计算任务序列和上述卫星信息进行随机组合，得到与多个计算任务序列对应的候选分配策略，上述候选分配策略表征计算任务与用于执行上述计算任务的卫星之间的关联关系；基于上述依赖关系，对上述多个候选分配策略进行交叉操作，得到多个交叉后的候选分配策略；基于代价函数，根据上述多个交叉后的候选分配策略得到多个代价函数值；基于上述多个代价函数值从上述多个交叉后的候选分配策略确定n个候选任务分配策略，n为大于等于1的正整数；在确定n个候选分配策略不满足预设条件的情况下，返回执行对多个候选分配策略的交叉操作；在确定n个候选分配策略满足预设条件的情况下，将上述n个候选分配策略确定为目标计算任务调度策略；以及基于上述目标计算任务调度策略对上述计算任务进行调度。

3、根据本公开的实施例，上述基于上述多个代价函数值从上述多个交叉后的候选分配策略确定n个候选任务分配策略，包括：基于上述多个代价函数值对上述多个交叉后的候选分配策略进行排序，得到排序结果；将上述排序结果中前n个候选任务分配策略确定为上述n个候选任务分配策略。

4、根据本公开的实施例，上述计算任务信息还包括：用于采集与计算任务相对应的任务信息的多个采集卫星信息；对上述多个计算任务序列和上述卫星信息进行随机组合，得到与多个计算任务序列对应的候选分配策略，包括：在上述采集卫星信息存在的情况下，将上述计算任务分配至上述采集卫星。

5、根据本公开的实施例，上述计算任务信息还包括：用于存储与计算任务项对应的任务信息的多个数据存储卫星信息；上述卫星信息包括：卫星通信信息和卫星位置信息；上述方法还包括：在上述计算任务相对应的采集卫星信息不存在的情况下，基于上述计算任务数据存储卫星信息、上述卫星通信信息和上述卫星位置信息得到上述数据存储卫星和相邻卫星间的通信关系；基于上述通信关系得到与多个计算任务序列对应的候选分配策略。

6、根据本公开的实施例，上述预设条件包括以下任意一种：迭代次数大于或等于预设迭代次数；代价函数值大于或等于预设代价函数值。

7、根据本公开的实施例，上述代价函数包括：能源消耗代价函数和计算任务完成时长代价函数；上述基于代价函数，根据上述多个交叉后的候选分配策略得到多个代价函数值，包括：利用能源消耗代价函数，基于上述计算任务分配序列得到能源消耗代价函数值；利用计算任务完成时长代价函数，基于上述计算任务分配序列得到计算任务完成时长代价函数值。

8、根据本公开的实施例，上述基于上述代价函数值对上述多个交叉后的候选分配策略进行排序得到候选任务分配策略排序结果，包括：利用非支配排序算法，基于上述能源消耗代价函数值和上述计算任务完成时长代价函数值得到上述多个交叉后的候选分配策略的强支配解；基于上述强支配解，对上述多个交叉后的候选分配策略进行排序。

9、本公开的第二方面提供了一种卫星计算任务调度装置，包括：获取模块，用于获取计算任务信息和上述分布式遥感卫星系统的多个卫星信息，上述计算任务信息包括多个计算任务序列，上述计算任务序列中包括具有依赖关系的多个计算任务；组合模块，用于对上述多个计算任务序列和上述卫星信息进行随机组合，得到与多个计算任务序列对应的候选分配策略，上述候选分配策略表征计算任务与用于执行上述计算任务的卫星之间的关联关系；交叉模块，用于基于上述依赖关系，对上述多个候选分配策略进行交叉操作，得到多个交叉后的候选分配策略；代价函数值计算模块，用于基于代价函数，根据上述多个交叉后的候选分配策略得到多个代价函数值；确定模块，用于基于上述多个代价函数值从上述多个交叉后的候选分配策略确定n个候选任务分配策略，n为大于等于1的正整数；返回执行模块，用于在确定n个候选分配策略不满足预设条件的情况下，返回执行对多个候选分配策略的交叉操作；目标策略确定模块，用于在确定n个候选分配策略满足预设条件的情况下，将上述n个候选分配策略确定为目标计算任务调度策略；以及调度模块，用于基于上述目标计算任务调度策略对上述计算任务进行调度。

10、本公开的第三方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个计算机程序，其中，上述一个或多个处理器执行上述一个或多个计算机程序以实现上述方法的步骤。

11、本公开的第四方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，上述计算机程序或指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。

12、本公开的第五方面还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，上述计算机程序或指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。

13、根据本公开实施例，通过获取计算任务信息和分布式卫星遥感系统中的卫星信息，对多个计算任务进行随机组合获得多个候选分配策略，基于依赖关系对候选分配策略进行迭代演化得到目标计算任务调度策略对计算任务进行调度，可以提高分布式遥感卫星系统的效率和性能，减少资源浪费的同时提升用户体验。

技术特征：

1.一种卫星计算任务调度方法，其特征在于，所述方法应用于分布式遥感卫星系统，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个代价函数值从所述多个交叉后的候选分配策略确定n个候选任务分配策略，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算任务信息还包括：用于采集与计算任务相对应的任务信息的多个采集卫星信息；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算任务信息还包括：用于存储与计算任务项对应的任务信息的多个数据存储卫星信息；所述卫星信息包括：卫星通信信息和卫星位置信息；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括以下任意一种：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述代价函数包括：能源消耗代价函数和计算任务完成时长代价函数；

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述代价函数值对所述多个交叉后的候选分配策略进行排序得到候选任务分配策略排序结果，包括：

8.一种卫星计算任务调度装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种电子设备，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，其特征在于，所述计算机程序或指令被处理器执行时实现根据权利要求1～7中任一项所述方法的步骤。

技术总结本公开提供了一种卫星计算任务调度方法、装置、设备、介质，上述方法包括：获取计算任务信息和分布式遥感卫星系统的多个卫星信息；对多个计算任务序列和卫星信息进行组合，得到候选分配策略；基于依赖关系，对多个候选分配策略进行交叉操作，得到多个交叉后的候选分配策略；基于代价函数，根据交叉后的候选分配策略得到多个代价函数值；基于多个代价函数值从多个交叉后的候选分配策略确定N个候选任务分配策略；在确定N个候选分配策略不满足预设条件的情况下，返回执行对多个候选分配策略的交叉操作；在确定N个候选分配策略满足预设条件的情况下，将N个候选分配策略确定为目标计算任务调度策略；基于目标计算任务调度策略对计算任务进行调度。技术研发人员：张凯,胡玉新,李光祚受保护的技术使用者：中国科学院空天信息创新研究院技术研发日：技术公布日：2024/8/27