对地观测卫星协同观测区域目标方法研究

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1、29卷第4期计算机仿真2012年4月文章编号：1006—9348(2012)04—0101—03‘对地观测卫星协同观测区域目标方法研究王红飞，李绪志(中国科学院光电研究院．北京100094)摘要：对地观测区域目标分割与优选问题足多足协同观测区域目标规划过程中的一个重要环节。采用卫星或遥感器侧摆能力的区域目标动态分割算法，并结合贪婪优化算法对分割结果进行优化规划，在规划过程中依据建立的全球网格参考系统可以方便、高效地计算目标覆盖率，进行实时效能评估以对分割方式进行反馈调整，保证区域目标分割结果最优。依据提出的算法设计r包含三颗对地卫星和一个区域观

2、测目标的应用场景进行实例仿真，并得出了较为理想的仿真结果。关键词：区域目标；分割算法；对地观测’l!星；协同观测中图分类号：V448．25+3文献标识码：ACooperateMethodofPlanningAreaTargetforEarthObservationSatelliteWANGHong—fei．LIXu—zhi(AcademyofOpto—electronics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100094，China)ABSTRACT：Dy,憾micpartitioningtargetareaalg

3、orithmisthekeystepduringEarthobservationsatellitesplanningandscheduling．Inthispaper．amethodofdynamicpartitioningtargetareabasedonsatelliteremotesen剐)rBactualsideswingabilityWaSproposedandcombinedwiththeoptimizationgreedyalgorithmtooptimizetheplanningofthepartitioningresult．I

4、ntheplanningprocess，calculationoftargetareamappingcoveragerateiseasyandefficientbased011theestablishmentoftheGlobalGridReferenceSystem．Sowec锄evaluatethepamn'onresultbyreal—timemappingratefeedbacktoadjustthepartitioningapproachandellSUlfetogettheoptimalresult．Thepaperalsode—s

5、ignedasimulationscenarioscontainingthreesatellitesandabigtargetsitka．ThesimulationprocessofthedyTlamiepartitioninga／'eatargetalgorithmwasintroducedandCanletoamoreidealsimulationresults．KEYWORDS：Areatarget；Partitioningalgorithm；Earthobservationsatellite；Corporateobservationl引

6、言关于遥感器具有一定视场，一次成像能够覆盖地面上一定幅宽的条带区域。对地观测卫星的观测目标分为点目标和区域目标，点目标是卫星遥感器可以通过一次观测覆盖完成观测的目标。区域目标是指卫星遥感器单次轨道无法完成覆盖观测，需要单个R星多次过境或多个卫星协同观测以实现对目标区域的覆盖观测¨j1。卫星对地观测计划编制过程中包含许多与特定问题相关的实际约束¨．sj。如卫星与地面目标之间的可见时间窗口、卫星连续两次观测之间的时间间隔、平台能源、地面目标要求特定遥感器特定分辨率、星载存储器容量、云龟条件等。同时为了尽可能多地覆盖观测目标，还需要考虑载荷的侧摆收稿

7、日期：2011—07—03情况。当前在轨卫星实际操作使用中，计划编制人员往往采用简单手工预先合成的方式对区域目标的观测计划进行安排，效果较差，效率低下o7t引。为解决此问题，本文提出了采用卫星遥感器侧摆能力的区域目标动态分割算法，并结合贪婪算法对分割结果进行优化规划，在规划过程中依据建立的全球网格参考系统可以方便的计算目标覆盖率，进行实时效能评估对分割方式进行反馈调整，保证区域目标分割结果最优。2目标区域分割方法2．1定义网格参考系统全球划分成为一个M×N的网格系统，网格按照从左向右，从上向下的方式用一个二维数组进行组织，并对分割后的各个方格进

8、行编号，编号为数组下标，这样划分的网格参考系统即全球参考网格系统二维数组(GlobalGridReference一101一System，GGRS)。在