敏捷凝视卫星密集点目标聚类与最优观测规划

作     者：耿远卓 郭延宁 李传江 马广富 李文博 GENG Yuan-zhuo;GUO Yan-ning;LI Chuan-jiang;MA Guang-fu;LI Wen-bo

作者机构：哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 北京控制工程研究所北京100190 

出 版 物：《控制与决策》 (Control and Decision)

年 卷 期：2020年第35卷第3期

页      面：613-621页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61403103 61876050 61273175) 

主　　题：敏捷凝视卫星 密集点目标 凝视观测 任务规划 任务聚类 蚁群算法 

摘      要：针对敏捷凝视卫星密集点目标观测规划问题,提出一种快速观测任务聚类策略和启发式蚁群优化算法.首先,针对敏捷凝视卫星视场范围特点,提出基于顶点度的团划分算法,解决密集点观测任务聚类问题,形成系列团观测目标,有效提高观测效率;其次,为得到最优团目标观测序列,考虑目标可见时间窗口约束以及卫星敏捷机动能力约束,构建基于多目标观测收益和姿态机动能耗的性能指标,实现能量高效的任务规划;再次,为克服传统蚁群算法易陷入局部极小值和收敛较慢的缺点,设计一种同时考虑目标点优先级、目标可见时间窗口、目标之间卫星姿态转换时间等因素的启发式蚁群算法;最后,选取大规模密集地面目标验证所提出算法的可行性和高效性.