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基于MapX的多星协同对区域目标观测的预处理方法

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系统工程理论与实践 2010年第12期30卷 2269-2275页

作者：刘晓东陈英武龙运军国防科技大学信息系统与管理学院长沙410073

预处理是多星协同对区域目标观测调度过程的一个重要组成部分,为建模与求解提供若干备选的元任务,其核心内容是区域目标分解和时间窗口计算.根据卫星轨道特征和星载遥感器的观测能力,提出了卫星对区域目标观测的动态分解方法.通过分析... 详细信息

预处理是多星协同对区域目标观测调度过程的一个重要组成部分,为建模与求解提供若干备选的元任务,其核心内容是区域目标分解和时间窗口计算.根据卫星轨道特征和星载遥感器的观测能力,提出了卫星对区域目标观测的动态分解方法.通过分析卫星观测范围与区域目标的空间几何关系,提出了卫星对区域目标观测的时间窗口计算方法.算例表明,基于卫星观测能力的区域目标动态分解方法能够提高多星协同观测效率,实验结果验证了基于MapX的时间窗口计算方法的有效性.

关键词： MapX 对地观测卫星区域目标预处理

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综合点目标和区域目标的多星观测调度

宇航学报 2009年第2期30卷 754-759页

作者：白保存陈英武贺仁杰阮启明国防科技大学信息系统与管理学院长沙410073 总参61研究所北京100039

卫星遥感应用中存在点和区域两类任务,两类任务的调度方式存在区别,将二者综合调度困难。本文将点目标视为特殊的区域目标,将它们按照卫星观测机会分解成元任务,并将两类任务统一成元任务。根据任务类型分别构建收益函数,兼顾了二者在... 详细信息

卫星遥感应用中存在点和区域两类任务,两类任务的调度方式存在区别,将二者综合调度困难。本文将点目标视为特殊的区域目标,将它们按照卫星观测机会分解成元任务,并将两类任务统一成元任务。根据任务类型分别构建收益函数,兼顾了二者在收益计算上的差异,从而建立综合模型对两类任务统一处理。根据问题特征,设计了具有多重分化机制的模拟退火算法进行求解,通过随机扰动、重排列及重启动三种分化机制,避免算法陷入局部最优,以得到更优解。实例验证了方法的有效性。

关键词：遥感卫星调度点目标区域目标分化机制

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基于约束满足的多星对区域目标观测活动协同

宇航学报 2007年第1期28卷 238-242页

作者：阮启明谭跃进李永太陈英武贺仁杰总参61研究所北京100039 国防科学技术大学信息系统与管理学院长沙410073

多星对区域目标观测活动的协同问题是卫星任务规划与调度领域的新问题。讨论了采用多星协同模式观测区域目标的必要性,描述了协同问题的研究内容。基于约束满足理论,建立了多星协同问题的约束优化问题模型,提出了一种禁忌算法与约束传... 详细信息

多星对区域目标观测活动的协同问题是卫星任务规划与调度领域的新问题。讨论了采用多星协同模式观测区域目标的必要性,描述了协同问题的研究内容。基于约束满足理论,建立了多星协同问题的约束优化问题模型,提出了一种禁忌算法与约束传播相结合的求解机制。最后,以仿真算例验证了模型与算法的正确性和优化性能。

关键词：约束满足对地观测卫星区域目标协同约束传播

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机动卫星星座对多区域目标成像任务规划

宇航学报 2021年第2期42卷 185-191页

作者：甘岚龚胜平清华大学航天航空学院北京100084

针对太阳同步圆轨道卫星星座对地观测任务,研究了在卫星机动情况下对多区域目标的成像任务规划算法。首先提出了单颗卫星对单个点目标的观测方法,解析分析了点目标可见性,并给出了卫星变轨策略;进而通过把区域目标划分为多个条带,将问... 详细信息

针对太阳同步圆轨道卫星星座对地观测任务,研究了在卫星机动情况下对多区域目标的成像任务规划算法。首先提出了单颗卫星对单个点目标的观测方法,解析分析了点目标可见性,并给出了卫星变轨策略;进而通过把区域目标划分为多个条带,将问题转化为卫星对点目标观测问题,结合单星单目标观测方法分析区域目标各条带的可见性;最后建立优化问题模型,给出条带观测策略,并利用遗传算法优化星座对多区域目标的观测总面积。仿真结果表明该算法准确性高,能够有效提高星座的观测能力和观测总面积。

关键词：对地观测卫星卫星星座区域目标轨道机动任务规划

一种面向区域目标的敏捷成像卫星单轨调度方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2014年第8期39卷 901-905,922页

作者：章登义郭雷王骞邹华武汉大学计算机学院湖北武汉430072

针对传统卫星调度方法难以满足应急观测强时效性的问题,提出一种针对敏捷成像卫星的调度方法。首先动态计算敏捷卫星观测摆角、幅宽和持续时间,再以平行条带分割区域目标,获得最小姿态调整时间;在此基础上,设计等步长搜索算法求解对区... 详细信息

针对传统卫星调度方法难以满足应急观测强时效性的问题,提出一种针对敏捷成像卫星的调度方法。首先动态计算敏捷卫星观测摆角、幅宽和持续时间,再以平行条带分割区域目标,获得最小姿态调整时间;在此基础上,设计等步长搜索算法求解对区域目标的最佳观测点。构建了包含4颗敏捷成像卫星的STK仿真场景,仿真结果说明该方法在提高观测目标覆盖率的同时减少了获取影像的时间。

关键词：敏捷成像卫星区域目标单轨调度动态分解 STK

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遥感卫星对区域目标可见性的快速计算方法

清华大学学报（自然科学版） 2019年第9期59卷 699-704页

作者：鄂智博李俊峰清华大学航天航空学院

遥感卫星对区域目标可见时间窗口的快速计算,对卫星观测规划任务具有重要意义。该文提出了一种快速算法,首先根据卫星视场类型以及与地面点的几何关系,给出判断卫星对地面点可见性的方法;然后通过离散时间步长结合二分搜索的方法,精确... 详细信息

遥感卫星对区域目标可见时间窗口的快速计算,对卫星观测规划任务具有重要意义。该文提出了一种快速算法,首先根据卫星视场类型以及与地面点的几何关系,给出判断卫星对地面点可见性的方法;然后通过离散时间步长结合二分搜索的方法,精确计算卫星对单个离散点的可见时间窗口;最后根据所有离散边界点的可见窗口最终得到对区域目标的可见时间窗口。仿真结果表明:该算法具有很高的效率和精度,与STK(satellite tool kit)计算得到的结果偏差在0.01s量级。

关键词：遥感卫星区域目标可见性快速计算方法

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面向收益不均等区域目标的多星调度问题

系统工程与电子技术 2020年第3期42卷 638-645页

作者：姚靖宇靳鹏朱外明胡笑旋合肥工业大学管理学院安徽合肥230009 过程优化与智能决策教育部重点实验室安徽合肥230009

利用多星对区域目标的协同观测在工程应用方面的需求日益复杂化,当目标区域内待观测目标的重要性不同,其对应的观测收益不同。那么如何在资源有限的情况下,安排观测方案使观测总收益最大是亟待解决的问题。考虑区域目标内部观测收益不... 详细信息

利用多星对区域目标的协同观测在工程应用方面的需求日益复杂化,当目标区域内待观测目标的重要性不同,其对应的观测收益不同。那么如何在资源有限的情况下,安排观测方案使观测总收益最大是亟待解决的问题。考虑区域目标内部观测收益不均等的实际情况,建立了区域目标内部收益随时间可变的多星调度优化模型,设计了条带动态分割方法(dynamic stripe segmentation method,DSSM),提出了基于权重优先策略的启发式算法(weight priority strategy heuristic,WPSH)和基于随机邻域的局部搜索算法(random neighborhood local search,RNLS),使求解结果对应的观测收益最大,最后通过仿真实验验证DSSM算法比并行分割算法观测收益提高约19%,覆盖率提高约22%;RNLS算法比WPSH算法的基础上平均提升观测收益约4.5%,且求解质量较稳定。

关键词：多星调度区域目标动态分割权重策略

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面向点及区域目标的遥感卫星任务调度

国防科技大学学报 2009年第2期31卷 59-63页

作者：白保存贺仁杰李菊芳陈英武国防科技大学信息系统与管理学院湖南长沙410073

遥感应用需求中存在点目标和区域目标两类任务,遥感卫星对两类任务的调度方式存在很大区别,将二者统一调度困难。本文将点目标视为特殊的区域目标,将它们按照卫星观测机会分解,构建元任务,将两类目标在元任务层次进行统一;根据任务类型... 详细信息

遥感应用需求中存在点目标和区域目标两类任务,遥感卫星对两类任务的调度方式存在很大区别,将二者统一调度困难。本文将点目标视为特殊的区域目标,将它们按照卫星观测机会分解,构建元任务,将两类目标在元任务层次进行统一;根据任务类型分别构建收益函数,兼顾了二者在收益计算上的差异,并建立了面向点及区域目标的遥感卫星任务调度模型,实现了对两类任务的综合调度。仿真实例证明,此方法能够提高卫星的观测效率。

关键词：遥感卫星调度点目标区域目标

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面向区域目标普查的卫星日常调度预处理

系统仿真学报 2008年第10期20卷 2701-2704页

作者：刘雄周波伍崇友海军大连舰艇学院基础部辽宁大连116018 国防科技大学信息系统与管理学院湖南长沙410073

论述了面向区域目标普查的卫星日常调度问题的预处理过程。首先,在参考国外文献的基础上,提出了一种通用的全球参考系统的构建方法;之后根据区域目标地理位置,从全球参考系统中筛选出覆盖区域目标的候选单景,并利用STK获得卫星与候选单... 详细信息

论述了面向区域目标普查的卫星日常调度问题的预处理过程。首先,在参考国外文献的基础上,提出了一种通用的全球参考系统的构建方法;之后根据区域目标地理位置,从全球参考系统中筛选出覆盖区域目标的候选单景,并利用STK获得卫星与候选单景、卫星与地面站的可见时间窗口,删除不满足需求条件的候选单景;然后为候选单景配置对应的优先级,并研究了动态优先级调整方法;最后通过预处理得到了日常调度的输入数据。

关键词：区域目标普查日常调度预处理