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1、第25卷第10期计算机应用研究Vo.l25No.102008年10月ApplicationResearchofComputersOc.t2008*卫星对地观测任务规划问题简明综述王沛,谭跃进(国防科学技术大学信息系统与管理学院,长沙410073)摘要:卫星对地观测任务规划是为了满足用户的遥感图像需求,对遥感卫星系统资源和对地观测任务进行规划与调度的过程。合理的任务规划是提高遥感卫星系统效能的重要手段。为此,分析了卫星对地观测任务规划问题的主要特点,比较了这一问题的若干常用建模方法和求解技术,并探讨
2、了卫星对地观测任务规划技术的未来发展趋势。关键词:对地观测卫星;任务规划;模型;算法中图分类号:N945;V47文献标志码:A文章编号:1001-3695(2008)10-2893-05Missionplanningproblemforearthobservingsatellites:asurveyWANGPe,iTANYue-jin(SchoolofInformationSystems&Management,NationalUniversityofDefense&Technology,Chang
3、sha410073,China)Abstract:Missionplanningforearthobservingsatellitesisdefinedas:inordertosatisfysatelliteusers.remotesensingob-servationrequirements,schedulingearthobservingsatellites.Rationalmissionplanningwillmiprovetheoverallearthobser-vingefficienc
4、yofsatellites.Thispaperanalyzedthemaincharacteristicsofthemissionplanningproblemforearthobservingsatellites,comparedtherelatedmodelingmethodsandalgorithms.Atlas,tpointedoutfutureresearchdirections.Keywords:earthobservingsatellite;missionplanning;mode;
5、lalgorithm[10,11]变得更加复杂。0引言卫星对地观测任务规划的传统方式需要操作人员考虑用户需求及卫星的各种约束,通过长时间的人工分析编制成像计卫星对地观测是人造卫星按照既定的运行轨道,利用携带划。随着卫星数目的不断增多、卫星能力的不断增强以及用户的光电遥感器或无线电设备,对用户感兴趣的地面目标进行成需求复杂性的不断增加,这种传统的单星成像计划编制方式已像的过程。由于卫星对地观测具有覆盖区域广、持续时间长、不能满足实际需求,卫星对地观测任务规划也正在逐渐从依赖成像效果好、不受空域国界限
6、制等独特优势,已在城镇规划、矿于地面人员手工编制走向星上自主计划生成,从单星自成系统产调查以及防灾减灾等众多关系国计民生的领域发挥着重要[1]管理走向多星编队或成星座组网管理。作用。[2,3]遥感卫星是按照预定的成像计划进行对地观测的。1卫星对地观测任务规划问题成像计划中需要指定卫星将要执行的观测任务,并确定观测任务对应的数据采集活动和数据下传活动的起止时间。成像计遥感卫星通常在数百公里的轨道高度上绕地球飞行,星载划的制订直接源于对用户遥感图像需求进行任务规划的结果。遥感器的视场角对应于星下线两侧
7、对称的带状区域即卫星的任务规划是指为了实现给定的目标,对所有与目标相关的资源观测带。伴随地球的自转,观测带不断变化并能覆盖地球表面[4,5]和任务进行规划和调度的过程。卫星对地观测任务规划的大部分地区。当卫星经过地面目标上空时,可以利用星载遥具体是指:在综合考虑遥感卫星能力和用户遥感图像需求的基感器采集目标数据并存储在星载存储器内,待卫星经过地面接础上,将资源分配给相互竞争的多个观测任务,并确定任务中收站上空,再将存储的数据回传至地面;如果卫星在采集目标各具体活动的起止时间,以排除不同任务之间的资
8、源使用冲数据的同时与地面接收站可见,也可以选择不经存储器直接将[6,7]突,并最大化满足用户的需求。数据回传至地面。由于卫星的成像操作需要消耗能量,卫星的卫星对地观测任务规划是一个复杂的问题,其中包含了许对地观测将受到能量的限制。此外,某些星载遥感器如光学相多与特定问题相关的实际约束,如卫星与地面目标之间的可见机,其数据采集活动还需要在较低的云层覆盖和一定的太阳光时间窗口、卫星连续两次观测之间的调整时间、卫星的侧视调照条件下进行,在安排观测任务时必须考虑云层气象条件的限[2,8,9
