成像卫星协同任务规划模型与算法

作为一类重要的对地观测卫星,成像卫星多星组网协同工作可提高处理复杂任务的能力,其中的任务规划属于多时间窗口、多优化目标和多约束条件的组合优化问题。针对任务协同规划技术,主要完成两项工作:第一,建立协同规划模型,引入了元任务间的3类协同作用关系,并进一步考虑了风险控制的要素;第二,在阐述引入启发式信息的遗传禁忌选择的求解算法基础上,提出算法协同进化模型求解技术。最后,利用卫星工具箱(satellite tool kit,STK)提供仿真数据,评价几种典型的求解算法,并验证了本文算法在收敛速度和鲁棒性上的有效性。

基于离散建模的飞行器在线任务规划模型研究

针对复杂战场态势下飞行器适应实时态势变化,动态调整飞行方案的需求,对飞行器在线任务规划解算模型及处理流程进行研究。首先,基于决策循环理论,构建"战场监测-事件判定-战术决策-行动规划"的在线规划架构,建立飞行器在线规划系统的功能模型;然后依据离散事件系统规范建模理论,设计在线工作模式,定义并描述在线规划过程模型。最后利用突发威胁作战场景验证了在线任务规划模型的可行性与扩展性。

基于改进遗传算法的移动目标成像侦测任务规划问题研究

基于先验信息调用成像侦察卫星监控陆地或海洋移动目标动态信息是卫星成像侦察面临的新课题。在已知移动目标位置等先验信息基础上,动态构造目标可变潜在区域及其运动预测模型,利用STK辅助构造其候选成像观测活动集合;在此集合及目标运动预测模型基础上对动态可变区域成像卫星调度问题进行建模,并设计了一种基于模拟退火算法及遗传算法的改进遗传算法对问题进行求解,得到近最优的移动目标成像侦测方案。最后通过实例及算法对比验证了规划模型及算法对解决该类问题的合理性和有效性。