Алгоритмы планирования передачи данных от космических аппаратов на наземные станции

Дмитрий Алексеевич Павлов; Александр Владимирович Кодуков; Максим Олегович Субботин

doi:10.32603/2071-2340-2025-1-108-117

Дмитрий Алексеевич Павлов Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), ул. Профессора Попова, 5, корп. 3, 197022, Санкт-Петербург, Россия
Александр Владимирович Кодуков Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), ул. Профессора Попова, 5, корп. 3, 197022, Санкт-Петербург, Россия
Максим Олегович Субботин Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), ул. Профессора Попова, 5, корп. 3, 197022, Санкт-Петербург, Россия

DOI: https://doi.org/10.32603/2071-2340-2025-1-108-117

Ключевые слова: комбинаторная оптимизация, теория расписаний

Аннотация

Рассмотрена задача планирования расписания работы космических аппаратов дистанционного зондирования Земли (КА ДЗЗ). Особенностью данной задачи является то, что КА может в каждый момент времени осуществлять съёмку земной поверхно- сти или передачу данных на станцию на Земле, но не может снимать и передавать одновременно. В работе предложены два подхода к решению задачи: «жадный» алгоритм и комбинаторный метод булевой оптимизации с ограничениями. Работа выполнялась в рамках конкурса «Лидеры цифровой трансформации», организованного правительством Москвы. Задача была предложена компанией «Спутникс» (дочернее предприятие АО «Ситроникс») с целью применения в будущей системе из 200 КА и 14 наземных станций.

Биографии авторов

Дмитрий Алексеевич Павлов, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), ул. Профессора Попова, 5, корп. 3, 197022, Санкт-Петербург, Россия

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры алгоритмической математики СПбГЭТУ «ЛЭТИ», dapavlov@etu.ru

Александр Владимирович Кодуков, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), ул. Профессора Попова, 5, корп. 3, 197022, Санкт-Петербург, Россия

Студент программы магистратуры, кафедра алгоритмической математики СПбГЭТУ «ЛЭТИ», akodukovich@mail.ru

Максим Олегович Субботин, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), ул. Профессора Попова, 5, корп. 3, 197022, Санкт-Петербург, Россия

Студент программы магистратуры, кафедра алгоритмической математики СПбГЭТУ «ЛЭТИ», maksim@entroforce.ru

Литература

J. Zhang and L. Xing, “An improved genetic algorithm for the integrated satellite imaging and data transmission scheduling problem,” Computers & Operations Research, vol. 139, p. 105626, 2022; doi:10.1016/j.cor.2021.105626

A. J. Vazquez Alvarez and R. S. Erwin, An Introduction to Optimal Satellite Range Scheduling, New York City, NY, USA: Springer International Publishing, 2015; doi:10.1007/978-3-319-25409-8