1.一种卫星系统任务调度及卸载方法，其特征在于，该方法具体包括：S1：建模卫星系统，包括源卫星、中继卫星及地面站；

S2：建模源卫星拟处理任务变量；

S3：建模任务调度及卸载变量；

S4：建模星间链路和星地链路传输速率；

S5：建模任务完成时隙；

S6：建模卫星系统总效用；

S7：建模任务调度及卸载约束；

S8：基于系统效用优化确定任务调度及卸载策略。

2.根据权利要求1所述的卫星系统任务调度及卸载方法，其特征在于，步骤S1中，建模的卫星系统具体包括：令源卫星数量为L，1≤l≤L；中继卫星数量为K，1≤k≤K；地面站数量为M，1≤m≤M；Sl表示第l个源卫星，Vk表示第k个中继卫星，Gm表示第m个地面站；系统时间T划分为连续等长的时隙，时隙长度为τ；令αl,k,t表示源卫星Sl与数据中继卫星Vk在时隙t的物理链接状态，αl,k,t＝1表示在时隙t，源卫星Sl与数据中继卫星Vk之间存在物理链路，反之，αl,k,t＝0；

步骤S2中，建模源卫星拟处理任务变量具体包括：令θl表示源卫星Sl拟处理的任务，由max四元组描述：θl＝{Il,Fl,wl,Tl }，其中Il表示任务θl所包含数据总量，Fl表示处理θl每比特max数据量所需的中央处理单元周期，wl表示θl的任务权值，Tl 表示任务θl的截止时间；

步骤S3中，建模任务调度及卸载变量具体包括：令zl,m,t∈{0,1}为地面站任务处理变量，若Gm在时隙t处理源卫星Sl的任务，则zl,m,t＝1，反之，zl,m,t＝0；令xl,k,t∈{0,1}表示源卫星Sl与中继卫星Vk在时隙t的关联状态，若xl,k,t＝1，表示Sl与Vk关联，反之，xl,k,t＝0；令yl,k,m,t∈{0，1}表示中继卫星与地面站关联策略，若yl,k,m,t＝1，表示数据中继卫星Vk在时隙t与地面站Gm关联传输源卫星Sl的任务，反之，yl,k,m,t＝0。

3.根据权利要求2所述的卫星系统任务调度及卸载方法，其特征在于，步骤S4中，建模星间链路和星地链路传输速率具体包括：令 为时隙t源卫星Sl与中继卫星Vk间传输速率，建模为 其中Gt和Gr分别为卫星发射天线增益和接收天线增益，s

Pl为源卫星Sl发送功率，ks为波尔滋曼常数，Ts为系统热噪声温度，Eb为卫星发送单位比特所需能量消耗，N0为星间链路噪声功率谱密度； 为时隙t源卫星Sl与中继卫星Vk间链路的自由空间损耗，表示为 其中 表示源卫星Sl与数据中继卫星Vk之间的距离，c为光速，f为载波频率；

令 为中继卫星Vk与地面站Gm间链路速率，建模为其中B为中继卫星Vk与地面站Gm间链路带宽， 为中继Vk卫星发送功率，Gg,r为地面站接收天线增益， 和Lpt分别为中继卫星Vk与地面站Gm间链路自由空间损耗和雨衰系数，N为地面站处噪声功率。

4.根据权利要求3所述的卫星系统任务调度及卸载方法，其特征在于，步骤S5中，建模c任务完成时隙具体包括：令Tl为源卫星将任务θl上传至中继卫星所需的时间，中继卫星卸载任务θl至地面站所需的时间及地面站执行任务θl所需时间之和，建模为s g

其中Tl 为任务θl星间任务传输时隙数，建模为 Tls

为中继卫星传输任务θl至地面站所需时隙数，定义为自中继卫星在时隙Tl 收到任务θl起，g g在后续Tl个时隙内，将任务θl的所有数据卸载至地面站；Tl需满足以下限制：其中 为地面站Gm执行任务θl所需时隙数，由于θl的所有数据需要在 个时隙内完成， 需满足以下限制：t

其中φm为地面站Gm的计算能力，τ为时隙长度；定义Tl 为任务θl传输至地面站对应时t s g隙，表示为Tl＝Tl+Tl。

5.根据权利要求4所述的卫星系统任务调度及卸载方法，其特征在于，步骤S6中，建模卫星系统总效用具体包括：考虑系统中所有任务的处理性能以及任务权重，建模系统效用函数为 其中，Ul为任务θl对应的效用函数，表示为Ul＝ηlwl，ηl∈{0,1}为任务θl完成标识变量，若任务θl在截止时间前完成，ηl＝1，反之，ηl＝0；ηl表示为 1{x}为指示函数，x为逻辑变量，若x为真，1{x}＝1，反之，1{x}＝0。

6.根据权利要求5所述的卫星系统任务调度及卸载方法，其特征在于，步骤S7中，建模任务调度及卸载约束具体包括：

1)用户关联限制约束

每个源卫星在一个时隙内只能关联一个数据中继卫星，且每个源卫星只能在一个时隙内将任务上传至中继卫星，则有中继卫星在每个时隙内只能关联一个地面站，则有仅当源卫星将任务所有数据上传至中继卫星，中继卫星才可将任务卸载至地面站，则有

2)星间链路可用性约束

仅当源卫星与中继卫星间物理链路存在时，源卫星的任务才可上传至中继卫星，则有

3)流量守恒约束

任务在卫星系统中传输时应满足源卫星、数据中继卫星及地面站处的流量守恒限制；

令 为源卫星Sl在t时隙末缓存任务数据量，则有令 为中继卫星Vl在t时隙末缓存任务数据量，则有令 为地面站Gm在t时隙末缓存任务数据量，则有

4)任务卸载约束

给定时隙，各任务仅可卸载至一个地面站，则有

5)任务计算约束

仅当某任务的所有数据均卸载至地面站时，地面计算服务器才可以开始任务处理，且地面站在一个时隙内只能处理一个任务，则有

6)任务调度约束

源卫星的任务需在一个时隙内上传至数据中继卫星，则有

7.根据权利要求6所述的卫星系统任务调度及卸载方法，其特征在于，步骤S8中，在满足任务调度及卸载约束条件下，以卫星系统效用最大化为目标，优化确定任务调度及卸载策略，即：其中， 分别表示优化后的xl,k,t,yl,k,m,t,zl,m,t。