伍国华1,周昕阳2,顾轶3
摘要: 敏捷卫星同时具备滚转与俯仰机动能力,可采用条带拼幅模式对区域目标观测成像,有助于提升区域目标覆盖效率。在该多条带观测调度过程中,需同时优化敏捷卫星的滚转角、俯仰角及各条带的观测起止时间,导致调度问题复杂度激增,本文提出基于网格剖分的敏捷卫星区域目标观测调度方法。首先,采用六边形网格对目标区域进行双层离散,用于覆盖度量、姿态映射与启发式引导。其次,以覆盖率最大化为目标,建立考虑多约束的混合整数非线性规划模型。为实现模型求解,设计基于自适应反馈迭代的双层优化框架,并提出融合模拟退火与协同粒子群遗传的双层优化算法。其中上层通过模拟退火及其多邻域策略进行观测条带分配;下层采用协同粒子群遗传算法进行俯仰角和观测窗口的规划。大量对比实验表明,在敏捷卫星区域目标观测场景中,所提出方法相较不同上、下层对比算法能够获得更高的覆盖率与更好的收敛稳定性。通过与传统对地观测模式的对比可以发现,敏捷卫星的条带拼幅模式能够显著提升区域覆盖率。
中图分类号: