一种基于贪婪算法的空间目标多星协同观测任务规划方法技术

技术编号:46061179 阅读:12 留言:0更新日期:2025-08-11 15:46
本发明专利技术公开了一种基于贪婪算法的空间目标多星协同观测任务规划方法,属于航天技术领域,包括以下步骤:首先对空间目标进行可见性分析,综合考虑地球阴影遮挡、光照条件、探测距离和目标特性等因素,设计光学卫星对空间目标的可见性计算方法;其次设计混合启发式规则,并对可见窗集合进行预处理;最后设计了一种基于冲突消解和优先级动态调整的任务规划方法,通过预设混合启发式规则指导观测任务高效编排。本发明专利技术严格考虑空间目标定轨的观测需求,能快速制定多星多目标多频次观测计划,在资源有限的前提下优先保障重要目标的观测,同时兼顾其他目标,满足空间态势感知任务的需求,具有实际的工程应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航天,具体涉及一种基于贪婪算法的空间目标多星协同观测任务规划方法


技术介绍

1、随着在轨航天器数量的激增,空间环境日益复杂,各类自然和人为因素对空间资产构成严重威胁。为确保空间资产的安全运行,实施高精度、实时化的空间环境监测至关重要。光学卫星通过规避大气干扰,可实现对空间目标的高分辨率持续监测。然而,其观测任务面临三方面挑战:空间目标数量庞大种类繁多、观测资源受多维度约束、空间环境动态变化显著。这些因素共同导致观测效能提升面临重大瓶颈,亟需设计科学的任务规划方法以优化资源调度,保障空间态势的实时感知与精准管控。

2、现有研究主要聚焦于遥感卫星对地观测任务规划,对空间目标天基观测的研究相对较少。典型研究框架包含三阶段:首先通过可见性分析确定卫星对目标的观测窗口;然后结合任务优先级与资源约束,利用优化算法进行任务分配与调度;最终生成最优观测序列,确保在有限资源下高效完成观测任务。值得注意的是,空间目标精确定轨需要多频次观测数据支撑,而现有研究大多基于目标单次观测假设条件对问题进行简化,难以满足实际需求。特别是在多星协同观测场景下,任本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于贪婪算法的空间目标多星协同观测任务规划方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于贪婪算法的空间目标多星协同观测任务规划方法,其特征在于,所述步骤1包括:

3.根据权利要求2所述的基于贪婪算法的空间目标多星协同观测任务规划方法,其特征在于,在几何可见性方面,将地球进行圆球等效,定义光学载荷视轴与地球的夹角θc为光学载荷视轴与光学卫星-地心矢量的夹角,即:

4.根据权利要求1所述的基于贪婪算法的空间目标多星协同观测任务规划方法,其特征在于,所述步骤2中,综合目标重要程度、可见窗时长和目标观测效果,设计混合启发式规则,将目标的...

【技术特征摘要】

1.一种基于贪婪算法的空间目标多星协同观测任务规划方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于贪婪算法的空间目标多星协同观测任务规划方法,其特征在于,所述步骤1包括:

3.根据权利要求2所述的基于贪婪算法的空间目标多星协同观测任务规划方法,其特征在于,在几何可见性方面,将地球进行圆球等效,定义光学载荷视轴与地球的夹角θc为光学载荷视轴与光学卫星-地心矢量的夹角,即:

4.根据权利要求1所述的基于贪婪算法的空间目标多星协同观测任务规划方法,其特征在于,所述步骤2中,综合目标重要程度、可见窗时长和目标观测效果,设计混合启发式规则,将目标的观测优先级设计如下所示:

5.根据权利要求1所述的基于贪婪算法的空间目标多星协同观测任务规划方法,其特征在于,所述步骤3中,依据预设混合启发式规则进行观测任务编排,设计任务冲突消解机制处理观测冲突,包括:

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:师鹏郭琦宋硕张涛邱家稳龚胜平
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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