用于多目标卫星任务规划的马尔可夫决策过程
系统与控制
2019-10-21 v1 系统与控制
摘要
本文提出了卫星任务调度问题的半马尔可夫决策过程(SMDP)表述。该表述可同时考虑多个操作目标并规划不同功能模式之间的转换。我们考虑了一颗敏捷的、资源受限的地球观测航天器的图像采集、地面接触、用于电池充电的太阳指向时段以及数据记录器管理的调度问题。通过同时考虑多个任务目标，该算法能够在单一规划步骤中找到满足所有操作约束的优化任务调度，从而降低任务规划的运算复杂度和步骤数。我们提出了基于前向搜索和蒙特卡洛树搜索的两种求解方法。我们以基于规则、图搜索和混合整数线性规划方法为基线。SMDP表述在单目标和多目标场景中都进行了评估。发现SMDP解在单目标场景中速度与基线方法相当大幅提升，而在多目标中获得更大的调度奖励。
引用
@article{arxiv.1910.08419,
title = {Markov Decision Processes For Multi-Objective Satellite Task Planning},
author = {Duncan Eddy and Mykel Kochenderfer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.08419},
year = {2019}
}
备注
11 pages, 10 figures, Submitted to IEEE Aerospace Conference 2020