复杂约束对地观测卫星成像调度技术研究

对地观测卫星成像调度需要考虑卫星动作时间切换、存储容量、星上能量等复杂约束,确定要观测的观测目标序列,是一个具有强NP-Hard特性的组合优化问题,一般研究者都对问题约束进行了不同程度的简化.针对一类可见光对地观测卫星小问题规模下的应用,考虑上述多种约束,建立顶点和边都带权的无环路有向图模型,并基于标记更新最短路径算法,采用分层支配和分治思想,提出了复杂约束成像卫星调度算法(SISACC)进行完全路径搜索,得到问题精确解;在此基础上,给出了算法改进措施,分析了完全算法和改进方法的性质;最后通过大量实验验证了算法的适用条件和可行性.该方法已成功应用于某在轨卫星的日常成像调度任务中.

一类对地观测卫星成像调度系统的设计与实现

针对一类光学小卫星成像调度的应用需求,综合考虑星地等各种资源的载荷使用约束,设计实现了一个成像调度系统。详细分析了载荷约束,针对约束特点,提出了五阶段系统执行流程,并重点介绍了各阶段的关键技术,包括基于成像约束图的观测动作生成算法和基于背包模型的数传动作生成算法。最后给出了应用实例和实验结果,表明了系统的适用性和可行性。该系统已经成功应用于某在轨卫星的日常规划中。

带数据传输的光学卫星成像调度系统关键技术研究

针对光学小卫星成像调度系统设计需求,考虑侧视、存储容量、能量和数据传输等复杂约束,面向小规模问题应用,设计了问题求解流程。建立了顶点和边都带权的成像约束图模型,并提出了基于标记更新最短路算法的复杂约束成像卫星调度算法解决成像方案生成过程;对数传方案生成过程,给出背包模型并采用带回看策略的贪婪启发式方法进行问题求解。实验结果表明,该方法是可行和适用的。