天基望远镜中星罩重定目标的遗传算法

未来的天基望远镜将利用可作为独立定位组件的星罩。星罩将调节来自系外行星宿主恒星的入射光，并增强对系外行星及其他现象的直接成像。在此背景下，天基望远镜观测的调度受到大量动态约束，包括目标可观测性、燃料和目标优先级。我们提出了一种针对该问题的遗传算法（GA）调度应用，其不仅考虑物理约束，还纳入人类对调度的直接建议。通过允许对调度方案的直接建议，此类启发式方法能够捕捉利益相关者的调度偏好与专业知识，而无需始终将这些目标形式化编码。此外，该方法允许在场景变化时基于已有调度构建新方案；例如，此能力使得在新发现或新机会目标等变化后，无需从头重新计算调度即可进行优化。我们开发了一个特定的基于图遍历的框架以应用 GA 进行望远镜调度，并用它展示了某特定 GA 实现的收敛行为。通过本工作，还指出了在观测目标赋值方面的困难，并针对不同的场景给出了建议。