对地观测卫星动态任务调度优化算法研究

陈 昊，赵 斐，白建东

(北京跟踪与通信技术研究所，北京 100094)

0 引言

对地观测卫星任务规划的目标就是选择需要观测的目标、确定观测的卫星遥感器、观测开始时间和结束时间。对于多颗卫星、多种遥感器和多个任务需求的情况下，如何充分分配卫星资源、高效地完成任务和发挥对地观测卫星系统的能力，生成一个满意的卫星任务规划方案，显得非常重要。

国内外对于卫星对地观测任务规划问题已经开展了较多研究。P.Wang等[1-2]建立了约束规划模型，并比较了贪婪算法、动态规划、约束规划和局部搜索4种不同的求解策略；Han S M等[3-4]建立多目标敏捷卫星调度模型，并提出一种偏好的随机遗传算法求解该问题，研究了多种选择策略和解码策略；LI J F等[5]利用敏捷卫星的高机动性优势，提出了一种针对区域目标的最优条带划分和观测窗口计算方法；国内以国防科学技术大学信息系统工程团队为代表，在单星以及多星对地观测的任务规划问题上进行了广泛和深入的研究，取得了一系列的研究成果[6-14]。

但是，截止目前，国内外对于卫星对地观测任务规划问题的研究主要是针对静态任务，即给定一定时间(通常为1天)进行一次，在调度前卫星观测任务是预先提交确定的，规划方案一经生成便不再改变，方案提交给卫星进行执行完成即可。然而这种情况在应急任务时并不合适。此外，卫星系统在运行过程中因为各种原因，导致当前调度方案无法顺利执行下去，也需要对调度方案进行动态调整。……