面向任务的天基信息精准服务需求匹配研究

针对天基信息系统在联合作战中服务质量有待提升的问题,提出天基信息精准服务相关概念。根据具体作战任务,通过任务分解、服务建模和信息建模,明确元任务与天基信息服务、天基信息之间的关系;通过作战任务中各作战门户节点不同职务的作战人员角色职能分析,确定每类作战人员所需执行的元任务,进而明确其需要的天基信息服务类型,实现了面向作战任务的天基信息精准服务体系的需求匹配。

天基信息系统任务流度量方法及其应用

天基信息系统任务需求具有复杂、多变的特点,在建立天基信息系统任务流模型的基础上,研究了天基信息系统任务流的度量方法,分别基于因素分析与排队论提出了两种不同的度量函数,为应用任务流模型量化分析实际问题奠定了基础。研究了任务流模型在应急作战准备中的应用,针对作战时机选择、快速发射小卫星两个问题,提出了基于任务流模型的分析方法,给出了相应的问题求解模型,通过实验验证了方法的有效性。

基于HTN与MAS的天基资源应急决策技术

应急任务规划方案的制定是根据抽象的应急任务目标,将任务目标逐步分解成每个资源实体具体可执行的子任务,形成具体可执行的应急观测方案与应急保障方案。天基资源应急快速响应决策的过程实际上对应着从应急任务需求到天基资源任务转化的过程。通过引入层次任务网络(Hierarchical Task Network,HTN),对复杂的卫星应急任务需求进行分解,达到为各类资源分配子任务的目的。在对卫星应急任务需求、应用模式和卫星应急任务快速响应决策要素分析的基础上,给出天基资源面向应急任务快速保障的任务规划架构,提出基于HTN规划的应急响应决策技术与基于MAS的多星分布式应急协同观测任务规划技术,确定最终的应急快速响应方案。

NSGA-Ⅱ算法在空间服务应急任务中的应用

给出了空间应急任务的解决方法,当发生需要空间服务的应急任务时,首先利用现有卫星组成的星座对目标地点进行覆盖计算,如果其覆盖性能不满足任务需求,就用NSGA-Ⅱ算法对卫星星座进行优化设计,这里优化星座中每颗卫星的平近点角;然后利用调相机动实现星座优化结果,将卫星机动到指定位置,并计算每颗卫星的机动时刻以及机动所需要的能量;最后给出了应急任务算例和它的具体解决过程,计算出了卫星机动变轨的时刻和所需能量。

一种面向应急任务的天基传感器观测组合方法

根据应急任务的观测需求,确定了天基传感器在应急任务时的观测组合问题模型。从允许按需调整观测需求要素的权值角度出发,提出了一种面向应急任务的天基传感器观测组合评定方法,实现了对天基传感器观测组合的定量评定。实验结果表明,此方法用于天基传感器观测组合方案的优势程度选取是可行的。