空间目标光电跟踪的调度策略

《空间目标光电跟踪的调度策略》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第32卷第1期2013年2月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyVol_32No．1Feb．2013空间目标光电跟踪的调度策略+王歆(1．中国科学院紫金山天文台·南京·210008；2．中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室·南京·210008)摘要：针对空间目标光电跟踪调度问题，根据不同轨道空间目标的运动特征，着重考虑对编目定轨影响最大的轨道孤长，基于线性规划模型，分别提出了适合低轨道和中高轨道空间目标跟踪调度优化数学模型。仿真计算表明，模型在消除孤段冲突、充分利用观测时间的基础上实现了最优轨道弧长的观测策略，计算量适当，能够

2、满足实践应用的需求。实测试验表明调度策略有效可行，能够提高50％的有效观测时间。关键词：调度优化；空间目标；光电跟踪；线性规划中图分类号：V556．5文献标志码：A文章编号：1674—5620(2013)01一0089一06DoI：10．7642／j．issn．1674—5620．2013一Ol～0089—06SchedulingStrategyforElectro。OpticalTrackingofSpaceObIjectsWANGXin(1．PurpleMountain0bservatory，ChineseAcademyofSciences，Nanjlng2lO008

3、；2．KeyLaboratoryofSpaceObjectandDeb“s0bservation，Purp】eMountain0b5ervatory，ChineseAcademyofSdences，Nanjing2】O008)Abstract：FollowinganaIysisofthedifferentcharacteristicsofmotionofspaceobjectsindifferentorbitsandfocusingonorbitarclength，whichisakeyfactorinorbitdeterminationforspaceobjectcat

4、alog，trackingschedulingoptimi—zationmodelsarerespectivelypresentedforelectro—opticaltrackingofIowandhighaltitudeobjectsbasedon1inearprogramming．Simulationshowsthattheoptimizationmodelsmaximizethetotalorbitarclengthbyeliminatingtrackingscheduleconflicts．^，【oreover，thecomputationcostmeetsth

5、erequirementsofoperationalobservation．Ex—perimentsshowthatthescheduIingmethodiseffectiveandpracticaI，andincreasesobservationtimebyaround50％．Keywords：schedulingoptimization；spaceobject；electro—opticaltracking；1inearpmgrammingO引言空间目标光电跟踪是空间目标编目的重要手段。过去对于空间目标的管理主要是少量重点低轨道目标的管理，因此光电设备大多对空间目标实

6、施全过境弧段的跟踪观测。随着空间活动越来越多，需要管理的空间目标数量也大大增加，同时光电设备的探测能力也越来越强，空间目标管理逐步发展到对低中高轨道各空域空间目标的管理。面对众多的空间目标，现有观测资源明显不足，无法也没有必要对所有目标的全部过境弧段进行跟踪，因此需要一种有效的跟踪弧段调度方式，以求最大程度地发挥现有观测资源，实现最优的空间目标编目。由于在跟踪模式中，一台设备同时只能对一个目标进行观测，而大量空间目标的过境时间总存在冲突，因此跟踪调度的本质是弧段的选择问题，即对每个过境弧段如何选择子弧段进行跟踪，既能消除需求弧段之间的冲突，又能有利于编目定轨的计算。文献[

7、1—2]针对雷达观测的实际需求进行了讨论，以最小空闲时间为目标，采用贪婪算法对各观测需求弧段进行调度优化。文献[3]用线性规划方法研究了中高轨道目标观测弧段的优化问题。本文以光电观测为背景，结合中国科学院空间目标与碎片光电观测网的实践，从有利于编目定轨的角度，讨论了跟踪调度的问题。利用线性规划模型分别针对低轨道与中高轨道空间目标的问题进行了探讨，建立*收稿日期：2012一08—30；修回日期：2012—10—26；网络出版时间：2013一02一1815：31：32网络出版地址：http：∥www．cnki．net／kcms／d