基于免疫粒子群算法的多星观测调度研究

多星观测调度是一个复杂的组合优化问题,且为NP难题。目前常用解决方法是采用智能搜索算法在搜索空间寻找近似最优解。针对上述问题,首先探讨了国内外成像侦察卫星调度算法的研究现状,然后阐述了传统微粒子群优化算法与免疫粒子群优化算法的特点,并对带有多个时间窗口约束的多星观测问题建立了数学模型。在此基础上,提出一种用于解决多星观测调度问题的免疫粒子群算法。实验结果表明,免疫算法收敛速度快,可以很好地逼近精确解,并具有较强的搜索能力。

毫秒脉冲星计时的多星观测

在评价脉冲星时研究发展趋势的基础上 ,讨论了基于毫秒脉冲星自转的脉冲星时间的短期特征和长期稳定度。并对影响其稳定度的因素作了初步分析。 5 0m射电望远镜计时观测的目的之一就是综合脉冲星时研究。对于 5 0m望远镜计时观测的选星和由多星观测进行综合脉冲星时研究中的数据分析问题进行了讨论。

脉冲星时间特征和多星计时观测

在评介脉冲星时研究发展趋势的基础上 ,讨论了基于毫秒脉冲星自转的脉冲星时间的短期特征和长期稳定度 ,并对影响其稳定度的因素作了初步分析。 50m射电望远镜计时观测的目的之一就是综合脉冲星时研究。对于

基于对地观测需求分析的多星协同任务规划研究

由于对地观测的应用目标不同,各业务部门对遥感数据的需求存在差异。为了在多星协同任务规划中最大限度地满足用户提出的任务需求,构建了对地观测任务需求模型,整合了观测要素对于传感器的观测时限、空间分辨率和光谱需求,并基于改进层次分析法(AHP)评估了卫星资源对于任务需求的适宜度;进而,提出了以任务需求适宜度及任务优先级为优化子目标的约束满足模型,通过遗传禁忌混合算法实现了时空谱一体化的多星对地协同观测。以“一路”重点区域南海及周边地区为试验区域,结果表明,本文提出的方法取得的目标函数平均值及任务需求适宜度平均值较大,能够对成像点目标分配适宜观测的卫星资源。通过对比三种算法,本算法的运行时间较短,能够满足实际应用需求。

一种面向周期性连续观测任务的多星协同规划算法

针对多星协同观测问题,现有的研究均以地面目标可被卫星观测到为规划结束条件,而随着遥感数据应用的不断深入,产生了一种考虑连续观测时长的周期轮巡需求。对任务的时间窗进行预处理以划分周期频次,将问题简化为在每个频次内实现对地目标的连续观测。在预处理基础上,设计了连续观测时间窗生成算法(Generation of Continuous Observation Time Windows Algorithm,GCOTWA),将每个频次内的时间窗进行拼接以实现对地面目标的连续观测,并设计了3个启发式因子以计算连续观测时间窗的优先级。仿真试验的结果充分验证了GCOTWA的可行性和有效性。

国产陆地观测卫星任务规划及应急成像概述

随着我国陆地观测卫星数量的逐渐增多以及载荷观测能力进一步增强,陆地观测卫星在各领域愈发地彰显出不可或缺的作用。如何高效利用有限的卫星资源并使其发挥出最大的作用成为卫星运控的重要要求。文章从卫星任务规划、区域目标多星联合观测方面介绍了目前卫星运控模式,并对突发事件或紧急任务时执行的应急观测模式进行了说明。

岸基多星多参数北斗GEO反射信号海面风速反演

开展北斗GEO卫星B3I信号岸基近岸海域海面风速反演研究.在GNSS反射信号相干时间和归一化时延波形面积两个观测量的基础上,本文提出了主成分分析和线性无偏最小方差的多星多参数海面风速反演方法.为了验证北斗GEO卫星B3I信号反演海面风速以及所提方法的有效性,在山东东营青东五验潮站开展了外场试验.试验结果表明反射信号的相干时间能够提供比波形面积更好的反演性能;多星多参数的反演结果比单星单参数的更好;线性无偏最小方差能够提供精度为1.15 m/s的最佳反演结果.

基于多星联合的雷达精度鉴定方法研究

针对雷达数据汇集处理中心评估不同型号雷达测轨数据精度的迫切需求,研究了利用多颗低轨卫星开源精密星历开展精度鉴定的方法。通过分析标校卫星过境规律,探讨了多星联合观测标校方法在雷达精度鉴定中的可行性。系统讨论了标校星位置计算方法,解决了精密星历与测量数据在时间系统、坐标系统、数据率等方面存在的不一致问题,分析了雷达测量数据误差修正方法,有效消除了外界因素对测量误差的影响。在残差统计方面,通过统计雷达单圈次测量误差及多圈次总误差,综合反映雷达测轨精度水平。利用该方法对某型雷达测轨数据进行了误差分析,验证了该雷达测距优于10 m,测角优于360″。结合实际案例,探讨了该方法在雷达精度鉴定、雷达状态常态化监测中的应用价值。

时空谱多星协同任务规划算法研究

介绍了多星协同任务规划的重要性以及时空谱多星协同任务规划的优点,基于时间、空间和光谱协同观测约束优化模型,以金矿尾矿库污染、水资源污染和耕地荒漠化问题为例ꎬ分别在新疆伊犁河流域尾矿库区域、塔里木河流域和阿克苏区域随机生成观测任务,根据观测任务选取了多个成像卫星,通过仿真实验研究了基于启发式规则的贪婪算法、遗传算法、爬山算法对模型的求解效率和优化结果.验证了引入适宜度的必要性ꎬ以未观测点、任务适宜度、优先级、任务总价值为比较指标ꎬ综合分析和比较任务的总价值,验证了贪婪算法在本文模型中优于遗传算法和爬山算法.

北斗反射信号海风海浪反演系统与试验

该文设计并实现了一种小型低功耗的北斗反射信号海风海浪反演系统,针对反演精度受卫星高度角影响较大的问题,提出高度角正弦值幂指数修正方法,且为降低风速突变对风速反演的影响,对风速反演模型进行了延时修正,有效提高了有效波高和风速的反演精度。为了进一步提高反演精度,提出多星联合观测和单边滤波的方法。北斗反射信号海风海浪探测试验结果表明:设计和实现的反演系统具备长期稳定运行和观测的性能;提出的反演模型和精度提升方法可以有效提高反演精度,有效波高和风速反演精度分别可达0.14 m和1.28 m/s,相比于Soulat等人提出的反演模型,分别提高了0.13 m和0.78 m/s。