1.一种基于势能博弈的多星动态网格负载分配方法,其特征在于,执行如下步骤:S1.地面站获取卫星数据以及管理端基于卫星位置划分的网格数据,并进行DGA问题建模;N={1,2,...,n}代表卫星索引集合,其中卫星s i 的索引为i,i∈N;M={1,2,...,m}代表网格索引集合,其中网格r j 的索引为j,j∈M;S2.地面站将DGA问题按照时间切片法划分为单阶段DGA问题,并进行sDGA问题建模;其中,所述单阶段DGA问题为sDGA问题;每个网格r j 都需要卫星来完成网格内的观测任务,以减小其观测负荷量β i ;在sDGA问题建模中,卫星s i 对网格r j 的观测能力以α ij 表示,卫星s i 分配给网格r j 的时间量以x ij 表示;定义网格r j 的剩余观测负荷量y j 如下:S3.建立分布式卫星动态网格负载分配的势能博弈模型;设G P ={N,{A i },{U i }}表示一个博弈,其中N={1,2,...,n}为卫星集合;A=A 1 ×A 2 ...×A n 为联合动作集,U i :A i →R为参与者i的局部效用函数;对于动作集合a=(a 1 ,a 2 ,...,a n )∈A,其中;a i ∈A i 是参与者i的一个动作,;S4.获得基于选择时变更优反应过程的分布式卫星网格负载分配方案;按照贪心策略生成所有卫星的初始分配方案;在每个迭代时刻随机选择一个卫星更新动作以生成新的分配方案。
2.如权利要求1所述的一种基于势能博弈的多星动态网格负载分配方法,其特征在于,步骤S1中,任意时刻,每颗卫星仅能在一个特定网格内执行成像任务;网格的观测负荷量随时间动态变化;观测负荷量变化直接受其网格内部成像任务数量增减的影响。
3.如权利要求2所述的一种基于势能博弈的多星动态网格负载分配方法,其特征在于,在DGA问题建模中,对于每颗卫星s i ,对应的网格r j 的时间窗为w ij =[c ij ,d ij ],其中c ij 代表时间窗起始时间,d ij 表示时间窗终止时间。
4.如权利要求1所述的一种基于势能博弈的多星动态网格负载分配方法,其特征在于,步骤S1中,在DGA问题建模中,状态变化点t k 为时间窗发生变动的特定时刻,并将时间区间[t k ,t k +Δt]称为阶段k。
5.如权利要求4所述的一种基于势能博弈的多星动态网格负载分配方法,其特征在于,在DGA问题建模中, 为卫星s i 对网格r j 的观测能力;观测能力 和观测负荷量 的取值均为非负常数; 表示决策阶段k中卫星s i 的可见网格集合,即:
6.如权利要求5所述的一种基于势能博弈的多星动态网格负载分配方法,其特征在于,在DGA问题建模中, 为决策阶段k中卫星s i 的分配网格集合,且 若相邻两个决策阶段的分配网格集合之间不存在交集,即 则卫星s i 需调整其成像载荷角度,用以从集合 中的网格转向集合 中的网格。
7.如权利要求6所述的一种基于势能博弈的多星动态网格负载分配方法,其特征在于,在DGA问题建模中,决策阶段k中卫星s i 的转换时间η ik 为:其中,H代表非负常数,用以表示简化后的成像载荷转换时间;当k-1决策阶段与k决策阶段下卫星s i 的分配网格集合的交集为空集时,两个阶段的转换时间为H,否则为0。
8.如权利要求7所述的一种基于势能博弈的多星动态网格负载分配方法,其特征在于,在步骤S2中,若卫星被分配至两个或两个以上的网格,则考虑卫星在不同网格间进行成像载荷姿态转换的时间。
9.如权利要求8所述的一种基于势能博弈的多星动态网格负载分配方法,其特征在于,在sDGA问题建模中, 表示卫星s i 的分配网格集合,满足 对于卫星s i ,其转换时间ρ i 计算公式如下:
10.如权利要求9所述的一种基于势能博弈的多星动态网格负载分配方法,其特征在于,在sDGA问题建模中,在决策阶段k中,构建问题模型P0如下其中,x ij 为决策变量,表示将卫星s i 分配给网格r j 的时间量;由于sDGA问题是由DGA问题按照时间切片法划分而成的单阶段DGA问题,因此卫星s i 和网格r j 与模型DGA表达的物理含义相同;Δt为该阶段的总可分配时间;目标函数U(x)为最小化剩余观测负荷的最大值的指数函数,其中 表示所有卫星总分配方案x中对网格r j 的观测负荷量; 表示转换时间ρ i 与卫星总分配时间s i 之和不得超过可分配时间Δt。