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龙图腾网获悉中国科学院紫金山天文台申请的专利一种基于遗传算法的太赫兹望远镜观测任务编排方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114548550B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210157777.3，技术领域涉及：G06Q10/04；该发明授权一种基于遗传算法的太赫兹望远镜观测任务编排方法是由谭思远;林镇辉;段文英;敖宜平;史生才设计研发完成，并于2022-02-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于遗传算法的太赫兹望远镜观测任务编排方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于遗传算法的太赫兹望远镜观测任务编排方法，结合了空间太赫兹望远镜的观测任务编排的具体约束条件，在染色体编码、种群个体构建以及适应度函数定义方面进行了创新，主要包括7个功能部分：观测编排时间离散化、编排染色体构建、适应度函数计算、双亲构建、交叉突变遗传、子代筛选和最终优化的编排个体获得。通过量化太赫兹目标源可进行观测的约束条件来构建合法的编排方案所对应的种群个体，以所有目标源的观测完成度作为个体的适应度函数值，并进行了量化，采用RouletteWheel选择方法对子代遗传的双亲进行筛选，有效降低了编排优化问题所需遗传的代数及种群数量。

本发明授权一种基于遗传算法的太赫兹望远镜观测任务编排方法在权利要求书中公布了：1.一种基于遗传算法的太赫兹望远镜观测任务编排方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、对需要观测的目标源i的观测编排进行遗传编码，将目标源i的观测编排的总时间Ti以时间间隔ΔT离散化，构建长度Li＝CeilTiΔT的0、1序列，序列中的第n个值Lin＝0表示在第n个时间段对目标源i不进行观测，Lin＝1表示在第n个时间段对目标源i进行观测，Lin取值为1时需要满足目标可观测的约束条件； S2、根据步骤S1分别对m个目标源的观测编排进行遗传编码，将获得的m个序列按照目标源的编号大小依次串联起来获得长度的0、1序列，以构成包含m个目标源编排方案的染色体；将每个染色体作为一个编排方案的个体，并构建个体规模为M的种群； S3、对于第k代的每个编排方案的个体，根据其染色体计算总观测任务完成度，并将总观测任务完成度作为其适应度函数值；统计并记录第k代M个个体的适应度函数值的最大值，以及最大值对应的个体的染色体； S4、对于第k代的M个个体，采用RouletteWheel选择方法，分别以概率从中随机选择出Mp个个体作为第k代的双亲，pi表示第i个个体的概率，Fj表示第j个个体的适应度函数值； S5、对于第k代的双亲，以交叉概率Pc从中随机选择两个个体记为Ia和Ib，在Ia和Ib的长度为的染色体中随机选择一个对应的交叉位点并互换该交叉位点的值，得到两个遗传后代个体；判断遗传后代个体的染色体取值是否满足目标可观测的约束条件，若不满足则重新选择交叉位点； S6、重复步骤S5，直到产生的遗传后代的个体数目达到M； S7、在步骤S6产生的M个个体中，以突变概率Pm随机选择一个个体，从其染色体中随机选择一个位点并将该位点的取值进行反转，以获得突变个体；判断突变个体的染色体取值是否满足目标可观测的约束条件，若不满足则重新选择突变位点；将包含突变个体的M个个体作为第k+1代的种群个体； S8、重复步骤S3至S7，直到遗传的代数超过N或个体适应度函数值的最大值连续10代保持不变；从每一代的具有最大适应度函数值的个体中选择适应度函数值最大的个体，对其染色体进行解码，以获得优化后的观测编排结果； S1中所述目标可观测的约束条件包括但不限于： 1望远镜视轴与太阳的夹角≥α1，与月球的夹角≥α2； 2望远镜视轴与地球大气亮边的夹角不得小于β1且与地球大气暗边的夹角不得小于β2； 3望远镜星下点不在南大西洋异常区； 4目标源未被地球遮挡； 目标可观测的约束条件需要计算染色体中每一个位点所对应的编排时间段[ti,ti+ΔT]内望远镜与太阳、月球和地球的相对位置以及望远镜星下点的位置，即从时刻ti开始，以1min为间隔，通过星历JPL405的接口调用获得对应时刻ti,ti+1,ti+2,…,ti+ΔT的太阳、月球和地球在J2000坐标系下的位置；通过望远镜运行轨道进行通用的拉格朗日插值方法获得对应时刻的望远镜位置； S3中所述总观测任务完成度的计算方式为： 假设待观测的目标源数目为Ns，获取染色体中每个位点的编码值及该位点对应的目标源的观测编排总时间，计算染色体每个位点的完成度并累加，所得结果即为总观测任务完成度；染色体每个位点的完成度的计算公式为：总观测任务完成度为xki表示目标源k的染色体中第i个位点的编码值，Tk为目标源k的观测编排总时间，单位是小时。

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