一种多颗对地观测卫星间任务的协同调度方法和装置与流程

本发明涉及对地观测卫星运控技术技术领域，具体而言，涉及一种多颗对地观测卫星间任务的协同调度方法和装置。

背景技术：

作为航天器家族中最为重要的类别之一，对地观测卫星(Earth Observing Satellite,EOS)主要利用星载传感器对地球表面和低层大气进行探测以获取有关信息，具有覆盖区域广、持续时间长、不受空域国界限制等独特优势。目前，对地观测卫星在军事侦察、防灾减灾、气象观测、环境保护、现代农业、以及大地测绘等诸多领域都发挥了重要作用。

对地观测卫星在轨道上运行时，可以根据需求对不同的地面目标实施成像。所获得的地面影像数据通过数传通道实时传输至地面接收站或是记录在胶片、存储器等存储设备上，通过回收或以无线电数据传输的方式发送回地面，然后由地面数据处理中心对这些影像数据进行加工处理和判读识别，从中获取各种有价值的信息。成像卫星地面指挥控制系统根据成像任务属性信息、卫星属性信息和确定的约束条件进行成像卫星任务调度；然后依据任务调度的结果生成载荷控制指令，在确认无误后，经由地面测控设备将载荷指令发送至成像卫星，由成像卫星执行指令；然后将获得的影像数据发送给地面接收设备，再由其他地面应用系统进行处理，最后将处理后的数据发送给用户。上述过程中，任务调度直接影响到对地观测卫星系统的成像任务执行效果。

随着对地观测卫星技术的发展和地面影像数据需求的增加，卫星开始需要调整成像设备的侧视角度选择成像任务进行成像；同时，随着卫星成像灵活性的不断增强，在安排成像过程中必须考虑多种成像约束以保证卫星安全可靠的运行和成像计划的顺利实施；需要进行成像任务调度，确定成像任务计划。由于对地观测卫星高速运行于近地轨道，所以每个成像任务都有成像时间窗口的限制；又由于卫星成像设备在一定时间内姿态调整的能力有限，在成像任务间进行成像动作的转换需要满足多种成像约束条件。因此，一般而言，不能对一次任务调度时间范围内所有的成像任务请求进行成像；卫星每次执行的成像任务是成像任务数据集合的一个子集，不能满足用户提出的所有成像任务请求，成像效率较低。

随着对地观测卫星技术的发展，为了缓解这种供求矛盾，越来越多的对地观测卫星出现在空间中执行对地观测的任务。但是尽管在轨运行的卫星数量不断增加，相对于迅速增长的影像数据需求，有限的对地观测卫星资源仍然显得异常宝贵。为了充分利用对地观测卫星资源，需要对那些完成同一成像任务计划的多颗对地观测卫星进行综合任务调度，均衡考虑各种因素，统一分配对地观测资源。当多颗对地观测卫星同时在轨运行时，不同卫星的成像覆盖条带就会出现重叠,不同的卫星都能对重叠区域内的成像需求进行拍摄,交叉区域内的成像需求可能分配给所有可以对其进行成像的卫星，造成了需求被多次重复成像，对卫星成像资源的利用不合理。

针对上述卫星成像效率低且卫星成像资源利用不合理的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种多颗对地观测卫星间任务的协同调度方法和装置，以提高卫星成像效率和卫星成像资源利用的合理性。

第一方面，本发明实施例提供了一种多颗对地观测卫星间任务的协同调度方法，包括：获取每个卫星的初始待观测任务集对应的有向无圈图；其中，该有向无圈图包括每个待观测任务的内容和时序连通关系；通过比对每个卫星的有向无圈图筛选出重叠任务；其中，该重叠任务指可执行卫星的数目至少为两个以上；根据可执行卫星的自身参数预测重叠任务的执行效果；根据预测的执行效果获取重叠任务的实际执行卫星；将除实际执行卫星之外的可执行卫星的初始待观测任务集中的重叠任务删除，生成可执行卫星的最终待观测任务集。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述获取每个卫星的初始待观测任务集对应的有向无圈图包括：从当前所有待观测的任务中，筛选出与当前卫星的时间窗口对应的范围和当前卫星的侧视角度范围均匹配的任务，将筛选出的任务的集合作为当前卫星的初始待观测任务集；基于执行的时间先后顺序和任务切换过程中侧视角度变化最少的原则，为初始待观测任务集中的任务建立时序连通关系；根据上述时序连通关系为当前卫星建立初始待观测任务集的有向无圈图。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述根据可执行卫星的自身参数预测重叠任务的执行效果包括：获取可执行卫星的自身参数，该自身参数包括时间窗口、存储容量、能量消耗和执行重叠任务获得的效用值中的一种或多种；根据获取的自身参数计算可执行卫星执行重叠任务的执行效果。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述根据预测的执行效果获取重叠任务的实际执行卫星包括：将预测的执行效果中执行效果最好的卫星确定为重叠任务的实际执行卫星；或者，通过将预测的执行效果发送至用户终端，并接收该用户终端返回的卫星选取指令，将该卫星选取指令中指示的卫星确定为重叠任务的实际执行卫星。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述将除实际执行卫星之外的可执行卫星的初始待观测任务集中的重叠任务删除，得到可执行卫星的最终待观测任务集之后，上述方法还包括：根据最终待观测任务集，生成每个可执行卫星的最终待观测任务集对应的有向无圈图；根据最终待观测任务集对应的有向无圈图，筛选出时序连通关系为首尾连接的待观测任务的序列，得到最终待观测任务集的任务执行路径。

第二方面，本发明实施例提供了一种多颗对地观测卫星间任务的协同调度装置，包括：有向无圈图获取模块，用于获取每个卫星的初始待观测任务集对应的有向无圈图；其中，该有向无圈图包括每个待观测任务的内容和时序连通关系；重叠任务筛选模块，用于通过比对每个卫星的有向无圈图筛选出重叠任务；其中，该重叠任务指可执行卫星的数目至少为两个以上；执行效果预测模块，用于根据可执行卫星的自身参数预测重叠任务的执行效果；实际执行卫星获取模块，用于根据预测的执行效果获取重叠任务的实际执行卫星；最终待观测任务集生成模块，用于将除实际执行卫星之外的可执行卫星的初始待观测任务集中的重叠任务删除，生成可执行卫星的最终待观测任务集。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述有向无圈图获取模块包括：初始待观测任务集生成单元，用于从当前所有待观测的任务中，筛选出与当前卫星的时间窗口对应的范围和当前卫星的侧视角度范围均匹配的任务，将筛选出的任务的集合作为当前卫星的初始待观测任务集；时序连通关系建立单元，用于基于执行的时间先后顺序和任务切换过程中侧视角度变化最少的原则，为初始待观测任务集中的任务建立时序连通关系；有向无圈图建立单元，用于根据时序连通关系为当前卫星建立初始待观测任务集的有向无圈图。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，上述执行效果预测模块包括：自身参数获取单元，用于获取可执行卫星的自身参数，该自身参数包括时间窗口、存储容量、能量消耗和执行重叠任务获得的效用值中的一种或多种；执行效果计算单元，用于根据获取的自身参数计算可执行卫星执行重叠任务的执行效果。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，上述实际执行卫星获取模块包括：第一获取单元，用于将预测的执行效果中执行效果最好的卫星确定为重叠任务的实际执行卫星；或者，第二获取单元，用于通过将预测的执行效果发送至用户终端，并接收该用户终端返回的卫星选取指令，将该卫星选取指令中指示的卫星确定为重叠任务的实际执行卫星。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，上述装置还包括：有向无圈图生成模块，用于根据最终待观测任务集，生成每个可执行卫星的最终待观测任务集对应的有向无圈图；任务执行路径生成模块，用于根据最终待观测任务集对应的有向无圈图，筛选出时序连通关系为首尾连接的待观测任务的序列，生成最终待观测任务集的任务执行路径。

本发明实施例提供的一种多颗对地观测卫星间任务的协同调度方法和装置，通过每个卫星的有向无圈图可以获得每个卫星的待观测任务以及该待观测任务之间的时序连通关系，进而筛选出可被两个或多个卫星执行的重叠任务，再根据每个可执行卫星执行该重叠任务预测出的执行效果得到该重叠任务的实际执行卫星，将实际执行卫星之外的可执行卫星的初始待观测任务集中的重叠任务删除后即可优化这些可执行卫星的最终待观测任务集；上述方式有效减少了多个卫星重叠执行同一任务的情况，优化了卫星的任务调度，进而提高了卫星成像效率和卫星成像资源利用的合理性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种多颗对地观测卫星间任务的协同调度方法的流程图；

图2示出了本发明实施例所提供的一种卫星待观测任务的时序有向无圈图的结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的一种多颗对地观测卫星间任务的协同调度方法中，获取每个卫星的初始待观测任务集对应的有向无圈图的流程图；

图4示出了本发明实施例所提供的一种具有重叠任务的可执行卫星间的有向无圈图的结构示意图；

图5示出了本发明实施例所提供的一种多颗对地观测卫星间任务的协同调度装置的结构示意图；

图6示出了本发明实施例所提供的一种多颗对地观测卫星间任务的协同调度装置中，有向无圈图获取模块的结构示意图。

图示说明：

201-观测时段 202-待观测任务

203-星下点轨迹 204-时序连通关系

401-第一可执行卫星的观测时段 402-第二可执行卫星的观测时段

403-重叠任务 404-重叠区域

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到现有的卫星成像效率低且卫星成像资源利用不合理的问题，本发明实施例提供了一种多颗对地观测卫星间任务的协同调度方法和装置，该技术可以采用相关的软件和硬件实现，下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1所示的一种多颗对地观测卫星间任务的协同调度方法的流程图，该方法可以在计算机或终端上执行，具体包括以下步骤：

步骤S102，获取每个卫星的初始待观测任务集对应的有向无圈图；其中，该有向无圈图包括每个待观测任务的内容和时序连通关系；

上述有向无圈图也称为有向无环图，通常情况下，如果一个有向图无法从某个顶点出发经过若干条边回到该顶点，则该有向图是有向无环图；该有向无环图常被用来表示事件之间的驱动依赖关系、或者管理任务之间的调度。

在本发明实施例中，有向无圈图用来表示待观测任务之间的时序连通关系以及待观测任务的管理调度。由于待观测任务具有固定的经纬度，所以上述待观测任务一旦确定，访问该待观测任务的时间即可确定。在卫星观测时段内，根据时间序列将观测任务抽象为顶点，得到了待观测任务与顶点的一一对应关系。若两个待观测任务顶点之间满足时序连通关系，则上述两个待观测任务顶点之间存在一条边；由于顶点的访问具有时间顺序，上述的边都是有向边，那么顶点与有向边形成的拓扑关系就构成了时序有向无圈图。参见图2所示的一种卫星待观测任务的时序有向无圈图的结构示意图，该时序有向无圈图也称为有向无圈图，在以该卫星的星下点轨迹203为中心的观测时段201范围内，有待观测任务202和其他多个待观测任务；该待观测任务形成如图2右侧所示的有向无圈图，该有向无圈图包括每个待观测任务的内容和待观测任务间的时序连通关系204。

步骤S104，通过比对每个卫星的有向无圈图筛选出重叠任务；其中，该重叠任务指可执行卫星的数目至少为两个以上；

由于不同对地观测卫星的轨道设计不同，其对应的成像覆盖区域也不同，该卫星成像覆盖区域可能出现交叠，在该交叠区域内的地面待观测任务可以被多颗对地观测卫星成像；由于不同卫星的对地覆盖或者时间窗口等参数可能会存在重合，某些任务满足两个或者多个卫星的执行条件，因此这些任务可以被两个或者多个卫星执行，上述这些任务称为重叠任务；在进行初始任务分配时，上述重叠任务会重复分配在两个或多个卫星的初始待观测任务集中。

步骤S106，根据可执行卫星的自身参数预测上述重叠任务的执行效果；

通常，上述可执行卫星具有一个或多个自身参数，在根据可执行卫星的自身参数预测上述重叠任务的执行效果时，可以将上述不同自身参数赋予不同的权重值，以使用户根据实际需要计算上述重叠任务的执行效果。

步骤S108，根据预测的上述执行效果获取上述重叠任务的实际执行卫星；

步骤S110，将除上述实际执行卫星之外的可执行卫星的初始待观测任务集中的重叠任务删除，生成可执行卫星的最终待观测任务集。

上述每个可执行卫星的最终待观测任务集中不包含重叠任务，因此每个可执行卫星的最终待观测任务集均相对独立。

本实施例的上述方法中，通过每个卫星的有向无圈图可以获得每个卫星的待观测任务以及该待观测任务之间的时序连通关系，进而筛选出可被两个或多个卫星执行的重叠任务，再根据每个可执行卫星执行该重叠任务预测出的执行效果得到该重叠任务的实际执行卫星，将实际执行卫星之外的可执行卫星的初始待观测任务集中的重叠任务删除后即可优化这些可执行卫星的最终待观测任务集；上述方法有效减少了多个卫星重叠执行同一任务的情况，优化了卫星的任务调度，进而提高了卫星成像效率和卫星成像资源利用的合理性。

考虑到需要预先建立每个卫星的有向无圈图，上述获取每个卫星的初始待观测任务集对应的有向无圈图，如图3所示，包括如下步骤：

步骤S302，从当前所有待观测的任务中，筛选出与当前卫星的时间窗口对应的范围和当前卫星的侧视角度范围均匹配的任务，将筛选出的任务的集合作为当前卫星的初始待观测任务集；

本发明实施例在实际实现时，通常需要对每一个卫星建立初始待观测任务集。

步骤S304，基于执行的时间先后顺序和任务切换过程中侧视角度变化最少的原则，为上述初始待观测任务集中的任务建立时序连通关系；

步骤S306，根据上述时序连通关系为当前卫星建立初始待观测任务集的有向无圈图。

具体的，对上述卫星的初始待观测任务集的有向无圈图更详细的说明和描述如下文所示：

由于对地观测卫星绕地球飞行和地球的自转等因素，使得对地观测卫星的成像区域可以覆盖一定的地面区域，该地面区域范围可以通过星载传感器的参数和星下点轨迹来确定。该星下点为上述对地观测卫星在地面的投影点(或卫星和地心连线与地面的交点)，该星下点可以用地球表面的地理经度和纬度表示；卫星运动和地球自转使上述星下点在地球表面移动，形成星下点轨迹。

上述对地观测卫星的对地覆盖为该对地观测卫星对地面的有效可视范围。在任务调度过程中，上述对地观测卫星对地面的覆盖是通过该卫星的星下点轨迹和上述对地观测卫星最大侧视角度综合确定的；上述对地观测卫星在轨道上运行时，其最大侧视角度范围内所能够观测到区域是一个以星下点轨迹为中线的带状区域，该带状区域内的成像任务都可以被该对地观测卫星执行并成像。

当待观测任务m可以被卫星sati观测时，则该待观测任务可以表示为tsk(i,m)；如果完成待观测任务tsk(i,m)之后，并且满足侧视约束条件下，可继续观测待观测任务tsk(i,n)，则表示上述待观测任务tsk(i,m)和上述待观测任务tsk(i,n)满足时序连通关系，该时序连通关系为Seq(tsk(i,m),tsk(i,n))。

上述卫星sati的时序有向无圈图可以表示为Gi＝(Vi,Ei)，其中，Vi＝(VS，V0，V1，…,Vn，VE),该Vi为按照时间序的待观测任务的集合，上述VS为虚拟起点，上述VE为虚拟终点，上述Ei为有向边的集合，该有向边也称为时序连通关系，如图2所示。

在上述卫星sati的时序有向无圈图中，待观测任务Vm与Vn满足时序连通关系，如果完成待观测任务Vm的结束时间在开始执行待观测任务Vn的时间之前则称待观测任务Vm是待观测任务Vn的前趋，待观测任务Vn是待观测任务Vm的后继。上述待观测任务Vm为上述时序有向无圈图中的一个顶点，该待观测任务Vm的出度d+(Vm)是以Vm为尾部的边(也称时序连通关系)的条数；该待观测任务Vm的入度d-(Vm)是以Vm为头部的边(也称时序连通关系)的条数。

通过建立当前卫星的初始待观测任务集的有向无圈图，实现了待观测任务的初步分配和调度。

为了确定实际执行上述重叠任务的卫星，上述根据可执行卫星的自身参数预测重叠任务的执行效果，包括如下步骤：

(1)获取可执行卫星的自身参数，该自身参数包括时间窗口、存储容量、能量消耗和执行重叠任务获得的效用值中的一种或多种，还包括其他相关参数；

(2)根据获取的自身参数计算可执行卫星执行重叠任务的执行效果；

上述重叠任务会使可执行卫星的有向无圈图之间存在共有的待观测任务顶点。参见图4所示一种具有重叠任务的可执行卫星间的有向无圈图的结构示意图，具有重叠任务的可执行卫星间的有向无圈示意图也称为多星联合时序有向无圈图；上述图4中以两个多星可执行卫星间具有重叠任务的情况为例，通过联合时序有向无圈图描述整体的环境信息，可以协同优化决策环境的耦合状况。该图中，第一可执行卫星的观测时段401与第二可执行卫星的观测时段402相互交叉，出现了重叠区域404；在该重叠区域404内，有一个或多个重叠任务403；该重叠任务可对应至联合时序有向无圈图中。

上述多星联合时序有向无圈图可以表示为G＝((Gi),E')，其中，上述(Gi)表示每个可执行卫星的时序有向无圈子图，上述E'为边集合，表示跨有向子图之间相同任务的连接关系。在协同优化决策的过程中，每颗卫星通过维护一个时序有向无圈图Gi反映当前环境信息；上述卫星可以通过决策规划信息和获取的通信信息对上述有向无圈图Gi进行动态更新，协同完成对地观测任务。

通过计算可执行卫星执行重叠任务的执行效果，可获得分配重叠任务的参考依据。

本发明实施例在具体实现时，上述可执行卫星的自身参数可以用四元组<Uim,Avst,Amem,Aeng>表示，其中，该Uim表示上述可执行卫星sati完成待观测任务tsk(i,m)所获得的效用值，该Avst表示可执行卫星sati观测待观测任务tsk(i,m)所占用的时间窗口，该Amem和Aeng分别表示完成待观测任务tsk(i,m)所需存储容量和能量消耗。

考虑到获取重叠任务的实际执行卫星具有多种方式，上述根据预测的执行效果获取重叠任务的实际执行卫星，包括如下步骤：

(1)将预测的执行效果中执行效果最好的卫星确定为重叠任务的实际执行卫星；或者，

(2)通过将预测的执行效果发送至用户终端，并接收该用户终端返回的卫星选取指令，将该卫星选取指令中指示的卫星确定为重叠任务的实际执行卫星。

通过上述多种方式获取重叠任务的实际执行卫星，可以更高效地实现重叠任务的任务调度，进而将多颗卫星的任务调度转化为单颗卫星的任务调度，对卫星资源进行了合理地分配。

为了进一步确定可执行卫星的观测任务集和观测任务执行顺序，上述将除实际执行卫星之外的可执行卫星的初始待观测任务集中的重叠任务删除，得到可执行卫星的最终待观测任务集之后，上述方法还包括如下步骤：

(1)根据最终待观测任务集，生成每个可执行卫星的最终待观测任务集对应的有向无圈图；

(2)根据上述最终待观测任务集对应的有向无圈图，筛选出时序连通关系为首尾连接的待观测任务的序列，得到最终待观测任务集的任务执行路径。

具体的，上述最终待观测任务集对应的有向无圈图中的一条任务执行路径(也称为观测路径)p可表示为VS至VE的依次首尾相接的有向边序列(VS,Vk,…Vk+n,VE)，该有向边序列对应一个观测任务序列。从虚拟起点VS开始，到虚拟终点VE的所有任务执行路径构成了卫星所有可能的观测任务方案，如图2所示。

通过建立最终待观测任务集的任务执行路径，可获得当前可执行卫星的具体的观测路径，得到最终的任务调度结果，且合理、统一地分配了对地观测卫星的资源。

实施例2

对应于上述方法实施例1，本发明实施例提供了一种多颗对地观测卫星间任务的协同调度装置，该装置的结构示意图如图5所示，该装置包括以下模块：

有向无圈图获取模块50，用于获取每个卫星的初始待观测任务集对应的有向无圈图；其中，该有向无圈图包括每个待观测任务的内容和时序连通关系；

重叠任务筛选模块52，与上述有向无圈图获取模块50连接，用于通过比对每个卫星的有向无圈图筛选出重叠任务；其中，该重叠任务指可执行卫星的数目至少为两个以上；

执行效果预测模块54，与上述重叠任务筛选模块52连接，用于根据可执行卫星的自身参数预测上述重叠任务的执行效果；

实际执行卫星获取模块56，与上述执行效果预测模块54连接，用于根据预测的执行效果获取上述重叠任务的实际执行卫星；

最终待观测任务集生成模块58，与上述实际执行卫星获取模块56连接，用于将除实际执行卫星之外的可执行卫星的初始待观测任务集中的重叠任务删除，生成可执行卫星的最终待观测任务集。

本实施例的上述装置中，通过每个卫星的有向无圈图可以获得每个卫星的待观测任务以及该待观测任务之间的时序连通关系，进而筛选出可被两个或多个卫星执行的重叠任务，再根据每个可执行卫星执行该重叠任务预测出的执行效果得到该重叠任务的实际执行卫星，将实际执行卫星之外的可执行卫星的初始待观测任务集中的重叠任务删除后即可优化这些可执行卫星的最终待观测任务集；上述装置有效减少了多个卫星重叠执行同一任务的情况，优化了卫星的任务调度，进而提高了卫星成像效率和卫星成像资源利用的合理性。

考虑到需要预先建立每个卫星的有向无圈图，上述有向无圈图获取模块，如图6所示，包括如下单元：

初始待观测任务集生成单元60，用于从当前所有待观测的任务中，筛选出与当前卫星的时间窗口对应的范围和当前卫星的侧视角度范围均匹配的任务，将筛选出的任务的集合作为当前卫星的初始待观测任务集；

时序连通关系建立单元62，与上述初始待观测任务集生成单元60连接，用于基于执行的时间先后顺序和任务切换过程中侧视角度变化最少的原则，为上述初始待观测任务集中的任务建立时序连通关系；

有向无圈图建立单元64，与上述时序连通关系建立单元62连接，用于根据上述时序连通关系为当前卫星建立初始待观测任务集的有向无圈图。

通过建立当前卫星的初始待观测任务集的有向无圈图，实现了待观测任务的初步分配和调度。

为了确定实际执行上述重叠任务的卫星，上述执行效果预测模块包括如下单元：

自身参数获取单元，用于获取可执行卫星的自身参数，该自身参数包括时间窗口、存储容量、能量消耗和执行重叠任务获得的效用值中的一种或多种；

执行效果计算单元，用于根据获取的自身参数计算可执行卫星执行重叠任务的执行效果。

通过计算可执行卫星执行重叠任务的执行效果，可获得分配重叠任务的参考依据。

考虑到获取重叠任务的实际执行卫星具有多种方式，上述实际执行卫星获取模块包括如下单元：

第一获取单元，用于将预测的执行效果中执行效果最好的卫星确定为重叠任务的实际执行卫星；或者，

第二获取单元，用于通过将预测的执行效果发送至用户终端，并接收用户终端返回的卫星选取指令，将卫星选取指令中指示的卫星确定为重叠任务的实际执行卫星。

通过上述多种装置获取重叠任务的实际执行卫星，可以更高效地实现重叠任务的任务调度，进而将多颗卫星的任务调度转化为单颗卫星的任务调度，对卫星资源进行了合理地分配。

为了进一步确定可执行卫星的观测任务集和观测任务执行顺序，上述一种多颗对地观测卫星间任务的协同调度装置还包括如下模块：

有向无圈图生成模块，用于根据最终待观测任务集，生成每个可执行卫星的最终待观测任务集对应的有向无圈图；

任务执行路径生成模块，用于根据最终待观测任务集对应的有向无圈图，筛选出时序连通关系为首尾连接的待观测任务的序列，生成最终待观测任务集的任务执行路径。

通过建立最终待观测任务集的任务执行路径，可获得当前可执行卫星的具体的观测路径，得到最终的任务调度结果，且合理、统一地分配了对地观测卫星的资源。

本发明实施例将多颗卫星的任务调度转化为单颗卫星的任务调度，更加高效地实现了对多颗卫星的综合任务调度，提高了卫星成像效率和卫星成像资源利用的合理性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。