The present invention discloses agile satellite mission planning method, a fast search includes: first of all, according to the established target observation queue different sorting rules, and then sequentially inserted into the object to be observed, and according to the sliding window target imaging insertion position dynamic update of each target observation in the queue, when all tasks are inserted, according to the actual imaging determine the target imaging window length and imaging sliding window, to ensure optimal image quality, the final planning scheme comparison of different task scheduling rules, planning of selecting the optimal imaging quality. This method has the characteristics of high imaging quality, simple timing control logic, low time complexity and high efficiency of task arrangement. It is especially suitable for the mission planning area of agile imaging satellites.
【技术实现步骤摘要】
快速搜索的敏捷卫星任务规划方法
本专利技术涉及敏捷成像卫星任务规划领域,尤其涉及一种快速搜索的敏捷卫星任务规划方法。
技术介绍
随着人类对成像卫星依赖程度的日益增加,用户对高质量卫星图像的需求变得越来越强烈,因此成像卫星的分辨率正在不断提升。但是对于敏捷卫星来说,高分辨率并不代表一定可以拍出高质量的照片。敏捷成像卫星虽然与传统卫星相比灵活性和自由度大大提升,但是成像质量却具有明显的时间依赖性。成像时刻离观测时间窗口的中心时刻点越近,获得的成像质量越高,离中心时刻点越远,获得的成像质量越差。国内对敏捷卫星观测时间窗口的优选研究相对较少,大部分只是简单的根据任务优先级排序对时间窗口进行调整,保证最基本的任务编排,虽然提升了敏捷卫星的机动能力,但是忽略了卫星成像质量和优化滑动时间窗口计算时间等用户关心问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
的不足提供了一种快速搜索的敏捷卫星任务规划方法,本专利技术根据成像质量随成像时间动态变化的特点,设计了随时间动态变化的收益函数,在调度层面上让更多的任务能够在最佳成像时刻点附近成像来提高成像质量,同时优化了任务规划的搜索算法,提高了规划效率,具有很强的实用性,提高卫星整体效能。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案一种快速搜索的敏捷卫星任务规划方法,具体包括以下步骤:步骤1,获取待观测目标集,确定所有待观测目标的原始可成像窗口,并建立空的观测目标队列;步骤2,将观测目标根据不同规则进行排序;步骤3,将待观测目标插入步骤2排序后的观测目标队列中;步骤4,根据相邻观测目标原始可成像窗口的任务规划约束条件, ...
【技术保护点】
一种快速搜索的敏捷卫星任务规划方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,获取待观测目标集,确定所有待观测目标的原始可成像窗口,并建立空的观测目标队列;步骤2,将观测目标根据不同规则进行排序;步骤3,将待观测目标插入步骤2排序后的观测目标队列中;步骤4,根据相邻观测目标原始可成像窗口的任务规划约束条件,判断当前插入的待观测目标与其相邻的观测队列中的观测目标是否冲突:若不冲突,则将此待观测目标插入观测队列中;若冲突,则滑动其相邻的观测目标至最大窗口长度,判断插入的待观测目标是否满足约束:若满足约束,则将待观测目标插入观测目标队列,反之,则舍弃该插入的待观测目标;步骤5,循环依次进行步骤3和步骤4,直至待观测目标集中所有待观测目标遍历完毕;步骤6,获取观测目标队列中所有观测目标的可变滑动成像窗口,根据成像质量最高原则,调整确定所有观测目标的实际成像窗口;步骤7,统计根据不同规则进行排序形成观测目标队列的收益,进而选择收益最高的规划方案,完成敏捷卫星任务规划。
【技术特征摘要】
1.一种快速搜索的敏捷卫星任务规划方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,获取待观测目标集,确定所有待观测目标的原始可成像窗口,并建立空的观测目标队列;步骤2,将观测目标根据不同规则进行排序;步骤3,将待观测目标插入步骤2排序后的观测目标队列中;步骤4,根据相邻观测目标原始可成像窗口的任务规划约束条件,判断当前插入的待观测目标与其相邻的观测队列中的观测目标是否冲突:若不冲突,则将此待观测目标插入观测队列中;若冲突,则滑动其相邻的观测目标至最大窗口长度,判断插入的待观测目标是否满足约束:若满足约束,则将待观测目标插入观测目标队列,反之,则舍弃该插入的待观测目标;步骤5,循环依次进行步骤3和步骤4,直至待观测目标集中所有待观测目标遍历完毕;步骤6,获取观测目标队列中所有观测目标的可变滑动成像窗口,根据成像质量最高原则,调整确定所有观测目标的实际成像窗口;步骤7,统计根据不同规则进行排序形成观测目标队列的收益,进而选择收益最高的规划方案,完成敏捷卫星任务规划。2.根据权利要求1所述的快速搜索的敏捷卫星任务规划方法,其特征在于,在步骤2中,不同规则包含优先级排序规则、观测时间窗口先后顺序、随机排序规则、短观测时间任务优先规则、长观测时间任务优先规则、优先级与总时间比值小比值优先规则、优先级与总时间比值大比值优先规则。3.根据权利要求1所述的快速搜索的敏捷卫星任务规划方法,其特征在于,在步骤4中,约束条件具体如下:(a),每个观测目标只能被观测一次:即其中,xm,c为模型决策变量,且,xm,c≤1,Cm为能够对任务m进行观测的卫星圈次集合,c为轨道圈次;(b),每个观测任务必须...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈浩一,齐昕浒,张宏业,闫东磊,陈彦斌,
申请(专利权)人:航天恒星科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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