高低軌對地觀測衛(wèi)星協(xié)同任務規(guī)劃方法研究.pdf

1、利用對地觀測衛(wèi)星對地面進行觀測從而獲取地面觀測數(shù)據(jù)已經(jīng)廣泛應用于軍、民領域。而隨著衛(wèi)星應用的深入,用戶提出了更高的對地觀測要求,期望對地觀測衛(wèi)星能夠完成更加復雜多樣的觀測任務請求,其復雜性主要體現(xiàn)在空間覆蓋上的廣闊性、時間覆蓋上的持續(xù)性和成像類型、波段覆蓋上的完善性等多方面。移動目標、周期目標等多類復雜任務請求的出現(xiàn),導致單顆甚至單類衛(wèi)星難以完成對目標的持續(xù)觀測和監(jiān)視,需要規(guī)劃算法能夠調(diào)度多顆多類位于不同軌道的衛(wèi)星相互協(xié)同,共同完成對目

2、標的持續(xù)跟蹤和監(jiān)視。但現(xiàn)有衛(wèi)星任務規(guī)劃算法在對多顆多類衛(wèi)星進行任務規(guī)劃時,規(guī)劃效率低下,規(guī)劃結果難以滿足用戶需求,資源利用率低。
　　論文針對大型移動目標跟蹤、周期目標監(jiān)視和自然災害實時監(jiān)測等復雜任務請求,在充分考慮各類對地觀測衛(wèi)星資源成像數(shù)據(jù)特點和成像約束條件的基礎上,研究了多類復雜任務的協(xié)同規(guī)劃算法。具體工作主要有以下幾部分:
　　1.針對移動目標等的跟蹤觀測要求,結合地球同步軌道/靜止軌道對地觀測衛(wèi)星和低軌對地觀測衛(wèi)星

3、的觀測特點,設計了高低軌衛(wèi)星協(xié)同觀測的基本流程,明確了高、低軌衛(wèi)星在協(xié)同觀測過程中的作用和職責。
　　2.設計了用來確定復雜協(xié)同任務觀測方案的協(xié)同任務請求輔助決策方法。為了解決大量復雜協(xié)同任務觀測方案的確定與有限任務規(guī)劃人員之間的矛盾,論文以歷史數(shù)據(jù)為基礎,建立了協(xié)同任務輔助決策的指標體系,并借助于分層聚類算法和Fisher判別技術完成了用來解決大量協(xié)同任務觀測方案確定問題的協(xié)同任務輔助決策方法。
　　3.高低軌對地觀測衛(wèi)星