支持自适应科学探测的星载任务规划方法初探
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摘要：本文以满足自适应科学探测的需求为背景，梳理并分析了目前常见的星载自主任务建模方法与规划算法的特征，提出了一种基于分层任务网络-时间线（HTN-T）的星载任务规划方法。该方法以任务级指令作为输入，采用分层任务网络算法将任务级指令分解为可执行的指令，并在时间线上实现任务的横向与纵向扩展、冲突消解及排序，以此生成规划结果，从而满足航天器自适应科学探测对任务分解和时间编排能力的需要。
空间科学研究的项目具有很强的独创性，因此对于工程领域而言，逐渐提出了高多快好的需求。
在这种需求之下，传统的有效载荷集成管控方法面临的重复开发、效率低的问题就需要解决。
同时，对于未来的深空探测项目，由于探测的内容结果未知，因此深空探测项目也需要航天器具备智能技术，并需要打造一个能够支持智能能力持续构建的系统架构平台。
自适应科学探测是指航天器上能够不依赖或少依赖地面系统的支持和指挥，而能够自主独立地完成从科学目标发现，到探测、试验完成，数据采集、处理、存储和下行的过程。
因此从航天器综合电子系统的能力构成角度，应该包括：目标发现能力、自主任务规划能力、任务自主管理能力、系统自我管理能力。
自适应科学探测需要在航天器上部署能够支持任务分解、时间编排的规划算法，并且规划的结果能够与星载执行能力相衔接。任务分解根据目标和各种约束条件，将较高级的任务分解为低级的、可执行的子任务，并解决子任务之间的逻辑顺序问题和资源冲突问题。在此基础上按照时间编排，输出一个事件表。
为此，本文分析了常见的航天器任务规划方法与算法，试图确定一个有效的星载任务规划解决方法。