論文の概要: Large-Scale Continual Scheduling and Execution for Dynamic Distributed Satellite Constellation Observation Allocation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.06188v1
- Date: Thu, 08 Jan 2026 00:10:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-13 19:08:00.658016
- Title: Large-Scale Continual Scheduling and Execution for Dynamic Distributed Satellite Constellation Observation Allocation
- Title(参考訳): 動的分散衛星コンステレーション観測の大規模連続スケジューリングと実行
- Authors: Itai Zilberstein, Steve Chien,
- Abstract要約: 衛星への自律的な展開には、効率的な計算と通信が必要である。
動的マルチサテライトコンステレーション観測スケジューリング問題(DCOSP)を提案する。
D-NSS(Dynamic Incremental Neighborhood Search)アルゴリズムも提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.3467991712339638
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The size and capabilities of Earth-observing satellite constellations are rapidly increasing. Leveraging distributed onboard control, we can enable novel time-sensitive measurements and responses. However, deploying autonomy to satellites requires efficient computation and communication. This work tackles the challenge of efficiently scheduling observations for hundreds of satellites in a dynamic, large-scale problem with millions of variables. We present the Dynamic Multi-Satellite Constellation Observation Scheduling Problem (DCOSP), a new formulation of Dynamic Distributed Constraint Optimization Problems (DDCOP) that models integrated scheduling and execution. DCOSP has a novel optimality condition for which we construct an omniscient offline algorithm for its computation. We also present the Dynamic Incremental Neighborhood Stochastic Search algorithm (D-NSS), an incomplete online decomposition-based DDCOP algorithm that repairs and solves sub-problems when problem dynamics occur. We show through simulation that D-NSS converges to near-optimal solutions and outperforms DDCOP baselines in terms of solution quality, computation time, and message volume. As part of the NASA FAME mission, DCOSP and D-NSS will be the foundation of the largest in-space demonstration of distributed multi-agent AI to date.
- Abstract(参考訳): 地球を観測する衛星星座のサイズと能力は急速に増大している。
分散オンボード制御を利用することで、新しい時間感度測定と応答が可能となる。
しかし、衛星への自律的な展開には効率的な計算と通信が必要である。
この研究は、数百万の変数を持つ動的で大規模な問題において、数百の衛星の観測を効率的にスケジューリングする課題に取り組む。
本稿では、動的分散制約最適化問題(DDCOP)の新たな定式化である、動的マルチサテライト星観測スケジューリング問題(DCOSP)について述べる。
DCOSPには、その計算のための全能オフラインアルゴリズムを構築するための新しい最適条件がある。
また,不完全なオンライン分解に基づくDDCOPアルゴリズムであるDynamic Incremental Neighborhood Stochastic Search Algorithm (D-NSS)を提案する。
D-NSSは最適に近い解に収束し、解の質、計算時間、メッセージ量においてDDCOPベースラインを上回っていることを示す。
NASAのFAMEミッションの一環として、DCOSPとD-NSSは、これまでで最大規模の分散マルチエージェントAIの宇宙でのデモンストレーションの基盤となる。
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