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成像卫星任务规划模型、算法及其应用 被引量:51
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作者 贺仁杰 高鹏 +3 位作者 白保存 李菊芳 姚锋 邢立宁 《系统工程理论与实践》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2011年第3期411-422,共12页
近年来,成像卫星数量越来越多,成像任务需求呈现出多样化、复杂化和快速增长的趋势,成像卫星任务规划问题在卫星管控中的作用越来越突出.在对成像卫星任务规划基础理论进行阐述的基础上,总结了成像卫星任务规划的基本模型和主要求解算法... 近年来,成像卫星数量越来越多,成像任务需求呈现出多样化、复杂化和快速增长的趋势,成像卫星任务规划问题在卫星管控中的作用越来越突出.在对成像卫星任务规划基础理论进行阐述的基础上,总结了成像卫星任务规划的基本模型和主要求解算法.建立了考虑任务合成的成像卫星调度模型,提出了求解该模型的快速模拟退火算法.成像卫星调度模型、求解方法和任务规划技术,已运用到成像卫星的日常管控中,取得了很好的效果. 展开更多
关键词 成像卫星 任务规划 任务合成 智能优化方法
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高分辨率遥感卫星及其应用现状与发展 被引量:17
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作者 汪凌 卜毅博 《测绘技术装备》 2006年第4期3-5,41,共4页
商业卫星在近十年内得到了飞速的发展,无论在国民经济建设、减灾防灾与地图测绘,以及军事测绘与情报收集等方面都具有十分广阔的应用前景。鉴于其巨大的经济与军事效益,世界上许多国家或地区都十分重视高分辨率成像卫星的研究开发,竞争... 商业卫星在近十年内得到了飞速的发展,无论在国民经济建设、减灾防灾与地图测绘,以及军事测绘与情报收集等方面都具有十分广阔的应用前景。鉴于其巨大的经济与军事效益,世界上许多国家或地区都十分重视高分辨率成像卫星的研究开发,竞争日益激烈。本文对国外高分辨率成像卫星的发展背景,当前发展水平与现状进行了分析研究,对其军事应用与民用现状进行了分析,最后对高分辨率成像卫星及其应用的未来发展做了展望。 展开更多
关键词 高分辨率 成像卫星 现状 应用 发展
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多星成像调度问题基于分解的优化算法 被引量:14
3
作者 李菊芳 白保存 +1 位作者 陈英武 贺仁杰 《系统工程理论与实践》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期134-143,共10页
提出了一种求解多星成像调度问题的基于分解的优化算法,将问题分解为任务分配主问题与单星成像调度子问题.任务分配主问题生成不同卫星的任务分配方案,单星成像调度子问题则根据分配的任务进行优化,生成每颗卫星的成像调度方案.采用自... 提出了一种求解多星成像调度问题的基于分解的优化算法,将问题分解为任务分配主问题与单星成像调度子问题.任务分配主问题生成不同卫星的任务分配方案,单星成像调度子问题则根据分配的任务进行优化,生成每颗卫星的成像调度方案.采用自适应的蚁群算法求解任务分配主问题,通过自适应参数调整策略及信息素平滑策略,实现全局搜索和快速收敛间的平衡.采用启发式算法及快速模拟退火算法求解单星成像调度子问题,通过综合多颗卫星的调度结果,可以对任务分配方案进行评价,引导蚁群算法搜索优化的任务分配方案,最终得到多颗卫星的成像调度方案.大规模测试算例验证了算法的效率. 展开更多
关键词 成像卫星 分解优化 自适应蚁群算法 启发式算法 快速模拟退火
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成像卫星集成调度的变邻域禁忌搜索算法 被引量:12
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作者 李菊芳 贺仁杰 +1 位作者 姚锋 谭跃进 《系统工程理论与实践》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2013年第12期3040-3044,共5页
探讨了一类涉及多星、多地面站的成像卫星系统集成调度问题,要求从可能过度订购的卫星观测需求中,选择一个能够无冲突完成的任务子集,并为相应的观测和数据下传活动安排资源和时间,以最大化对所有用户需求的总体满足程度.建立了该问题... 探讨了一类涉及多星、多地面站的成像卫星系统集成调度问题,要求从可能过度订购的卫星观测需求中,选择一个能够无冲突完成的任务子集,并为相应的观测和数据下传活动安排资源和时间,以最大化对所有用户需求的总体满足程度.建立了该问题的变体形式车辆路线问题模型,没计了改进型和调整型两类邻域结构,并提出了一种变邻域禁忌搜索算法.通过交替使用两类邻域结构,增强了算法对解空间的探索能力和规避局部极值的能力.测试算例的计算结果和与其它算法的比较表明,该算法能够在相近的计算时间内显著改善求解质量. 展开更多
关键词 成像卫星 调度 车辆路线问题 变邻域 禁忌搜索
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面向应急需求的成像卫星单任务综合规划 被引量:12
5
作者 杨正磊 钟文冬 +3 位作者 席涛 任猛 任登高 谢夏洁 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期2000-2006,共7页
针对应急条件下成像卫星任务规划问题,在分析任务响应过程的基础上建立了面向任务需求的应急条件下单任务综合规划模型,模型以完成任务需求最早为优化目标,综合考虑了任务规划过程中卫星、测控及数传资源的分配,并提出了基于深度优先搜... 针对应急条件下成像卫星任务规划问题,在分析任务响应过程的基础上建立了面向任务需求的应急条件下单任务综合规划模型,模型以完成任务需求最早为优化目标,综合考虑了任务规划过程中卫星、测控及数传资源的分配,并提出了基于深度优先搜索的模型求解算法。算例分析结果表明,所提出的模型及算法有效,规划结果能够就现有卫星、测控及数传资源条件下,为应急成像任务需求提供星地资源调度解决方案。 展开更多
关键词 应急需求 成像卫星 综合任务规划 深度优先搜索
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应急任务响应时间最优的多星成像规划方法 被引量:12
6
作者 陈书剑 李智 +1 位作者 胡敏 张雅声 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期17-28,共12页
针对优化多星应急成像任务规划的响应时间问题进行了研究。为避免优先规划应急任务对任务总收益的影响,提出一种优化应急任务响应时间的同时兼顾任务总收益的多星成像规划方法。首先,针对综合考虑应急任务和常规任务的多星成像规划特点... 针对优化多星应急成像任务规划的响应时间问题进行了研究。为避免优先规划应急任务对任务总收益的影响,提出一种优化应急任务响应时间的同时兼顾任务总收益的多星成像规划方法。首先,针对综合考虑应急任务和常规任务的多星成像规划特点,建立两级目标优化的约束满足模型;其次,将模型求解过程分解为任务时间窗选择和单轨动态规划两个部分,基于自适应免疫算法对时间窗选择进行优化,同时设计前向动态规划算法确定卫星单轨最优观测路径;最后,对所设计算法的性能进行了测试,并与其他算法进行了对比。仿真结果表明本文方法能够保证应急任务响应时间最优,并同时具备较高的任务总收益,适合于求解大规模的多星成像规划问题。 展开更多
关键词 成像卫星 应急任务 响应时间 免疫算法 动态规划
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Operational spectrum reconstruction of data from the Fourier transform hyperspectral imager onboard HJ-1A satellite 被引量:10
7
作者 ZHAO Xiang LU Jing +3 位作者 GONG ADu XIAO ZhengQing KANG Qian LI Qing 《Chinese Science Bulletin》 SCIE EI CAS 2010年第17期1808-1812,共5页
The HJ-1A satellite was successfully launched on September 6, 2008. The inclusion of a HyperSpectral Imager (HSI) as one of the payloads of the HJ-1A Satellite is a major milestone in the field of the remote sensing i... The HJ-1A satellite was successfully launched on September 6, 2008. The inclusion of a HyperSpectral Imager (HSI) as one of the payloads of the HJ-1A Satellite is a major milestone in the field of the remote sensing in China. It is also the first Fourier transform imaging spectrometer routinely used to acquire scientific data from a satellite orbiting Earth. This paper briefly introduces the basic imaging theories of the spatially modulated Fourier transform imaging spectrometer, and then discusses the theoretical analysis and algorithms of spectrum reconstruction. Results of the operational spectrum reconstruction for the raw data of the HJ-1A satellite Fourier transform HSI are presented. At present, the algorithms and processing flow have been used successfully in the Ground Data Processing System (GDPS) built by the China Center for Resource Satellite Data and Applications (CRESDA). 展开更多
关键词 超光谱成像 傅里叶变换 成像卫星 光谱重建 业务数据 地面数据处理系统 成像光谱仪 傅立叶变换
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视频成像卫星发展现状与启示 被引量:9
8
作者 朱厉洪 回征 +1 位作者 任德锋 陶孝锋 《卫星应用》 2015年第10期23-28,共6页
一、概述视频卫星是一种新型对地观测卫星,可以采用"凝视"的方式对某一区域进行连续观察,并以视频的方式来记录观察信息,特别适用于动态目标的观测。所谓"凝视"是指随着卫星的运动,光学成像系统始终盯住某一目标区域,可以连续观察... 一、概述视频卫星是一种新型对地观测卫星,可以采用"凝视"的方式对某一区域进行连续观察,并以视频的方式来记录观察信息,特别适用于动态目标的观测。所谓"凝视"是指随着卫星的运动,光学成像系统始终盯住某一目标区域,可以连续观察视场内的变化。其优点在于可同时连续观测全视场内发生的现象,能实时、定点地观测;可灵活、机动地获得图像,根据用户需要直接定制图像;凝视模式无需机械扫描机构,可减轻卫星的质量和功耗。 展开更多
关键词 成像卫星 视频 对地观测卫星 光学成像系统 动态目标 目标区域 连续观测 用户需要
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考虑任务合成的成像卫星调度问题 被引量:10
9
作者 白保存 贺仁杰 +1 位作者 李菊芳 陈英武 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2165-2171,共7页
某些成像卫星的侧摆机动性能较差,限制了卫星的观测能力,需要考虑任务合成以提高观测效率。建立了考虑任务合成的成像卫星调度问题模型,并提出了求解该模型的快速模拟退火算法(VFSA)。算法针对元任务及合成任务分别构造邻域,采用合成邻... 某些成像卫星的侧摆机动性能较差,限制了卫星的观测能力,需要考虑任务合成以提高观测效率。建立了考虑任务合成的成像卫星调度问题模型,并提出了求解该模型的快速模拟退火算法(VFSA)。算法针对元任务及合成任务分别构造邻域,采用合成邻域、分解邻域实现调度过程中任务动态合成操作。采用"冒险"的接受概率和快速退火计划,提高算法的求解速度。采用回火机制及3种分化策略,避免算法陷入局部最优。大规模测试算例验证了算法的效率。 展开更多
关键词 成像卫星 任务合成 调度 快速模拟退火算法 分化机制
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基于BP神经网络的星上任务可调度性预测方法 被引量:9
10
作者 邢立宁 王原 +1 位作者 何永明 何磊 《中国管理科学》 CSSCI 北大核心 2015年第S1期117-124,共8页
传统成像卫星任务规划方法已无法应对现代对地观测活动越来越高的复杂性和动态性,需要通过任务可调度性预测方法提高成像卫星任务规划效能。在分析实际影响成像卫星任务执行因素,如任务重叠度、任务收益、气象信息等基础上,设计了一种基... 传统成像卫星任务规划方法已无法应对现代对地观测活动越来越高的复杂性和动态性,需要通过任务可调度性预测方法提高成像卫星任务规划效能。在分析实际影响成像卫星任务执行因素,如任务重叠度、任务收益、气象信息等基础上,设计了一种基于BP神经网络的星上任务可调度性预测方法,并设计多个不同算例验证其效果。仿真实验结果表明,该方法在使用不完全正确的预测信息的情况下具有较高的正确率,并且在动态环境下具有较好的鲁棒性。该方法能够为未来的任务规划调度方法设计提供借鉴依据。 展开更多
关键词 成像卫星 智能化 任务可调度性 BP神经网络
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基于PDDL的成像卫星任务规划建模 被引量:9
11
作者 陈克伟 安蓓 +1 位作者 王炎娟 张辉 《兵工自动化》 2008年第12期41-44,共4页
基于对成像卫星任务规划问题的特点的深入分析,提出一种基于状态-动作模型的任务规划建模的方法:采用PDDL语言对成像卫星的领域知识进行描述,解决动作的持续时间约束、复杂的资源约束和一类特殊的外部事件约束的表达问题,最终建立成像... 基于对成像卫星任务规划问题的特点的深入分析,提出一种基于状态-动作模型的任务规划建模的方法:采用PDDL语言对成像卫星的领域知识进行描述,解决动作的持续时间约束、复杂的资源约束和一类特殊的外部事件约束的表达问题,最终建立成像卫星任务规划模型。通过对该建模方法的模型描述能力分析,表明该建模方法较传统规划建模方法具有较好的描述能力,能满足描述成像卫星任务规划问题的要求。 展开更多
关键词 成像卫星 任务规划 建模 约束 PDDL(Planning DOMAIN DEFINITION Language)
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基于协同进化的多平台联合对地观测优化调度 被引量:9
12
作者 白国庆 邢立宁 +1 位作者 贺仁杰 陈英武 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期182-188,共7页
在分析了卫星与无人机在执行观测与资源调度上的特性差异基础上,建立了多平台联合对地观测调度问题的数学模型,提出了多平台协同进化调度算法(MPCCPSA)进行求解。MPCCPSA采用分层式协同进化架构解决了不同类型观测方案统一调度生成问题... 在分析了卫星与无人机在执行观测与资源调度上的特性差异基础上,建立了多平台联合对地观测调度问题的数学模型,提出了多平台协同进化调度算法(MPCCPSA)进行求解。MPCCPSA采用分层式协同进化架构解决了不同类型观测方案统一调度生成问题。根据不同类型平台使用特性以及观测目标集合特点,采用分治-合作策略将其分解分配到各平台,顶层的交叉、变异操作保证各种群的多样性,底层的分治、合作算子保证卫星与无人机之间保持观测能力动态互补,在确保可行解的前提下加快收敛速度。仿真实验表明该方法能够有效解决空-天基多类型平台联合观测优化调度问题。 展开更多
关键词 成像卫星 无人侦察机 联合观测 协同进化 优化调度
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国外成像侦察技术现状及发展趋势 被引量:8
13
作者 王捷 周伟 姚力波 《海军航空工程学院学报》 2012年第2期199-204,共6页
成像侦察是近年来各国普遍重视的军事情报保障手段,论文首先分析国外航空平台和天基平台成像侦察装备的最新进展,然后介绍国外围绕侦察图像处理与解译所进行的相关研究工作,最后总结成像侦察技术的发展趋势。
关键词 成像侦察 合成孔径雷达 高光谱 成像卫星 图像解译
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面向应急条件的多星动态调度方法 被引量:8
14
作者 王建江 朱晓敏 +1 位作者 吴朝波 邱涤珊 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1151-1164,共14页
针对应急条件下多星动态调度问题,建立了多目标数学规划模型,提出了应急条件多星成像任务合成策略:建立多星多轨任务合成图(MSMOTMG)模型,提出任务合成算法CP-TM。为克服合成导致任务成像机会减少的缺陷,提出了基于合成任务分解的修复... 针对应急条件下多星动态调度问题,建立了多目标数学规划模型,提出了应急条件多星成像任务合成策略:建立多星多轨任务合成图(MSMOTMG)模型,提出任务合成算法CP-TM。为克服合成导致任务成像机会减少的缺陷,提出了基于合成任务分解的修复技术。此外,为进一步提高调度效率,考虑了任务在等待队列中的向后移位策略,提出了综合考虑任务合成、修复和向后移位的多星动态应急调度(TMRBS-DES)算法。通过大量模拟实验,将TMRBS-DES算法同RBHA算法,以及3个baseline算法(BS-DES、TMR-DES和TMBS-DES)进行了比较。实验结果表明TMRBS-DES算法提高了调度质量,适用于应急条件下多星动态调度问题。 展开更多
关键词 成像卫星 动态应急调度 数学模型 任务合成 向后移位 修复 启发式算法
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基于时间序有向图的对地观测卫星成像预调度 被引量:6
15
作者 王钧 陈慧中 +3 位作者 左怀玉 靳肖闪 李军 景宁 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期608-614,共7页
对地观测卫星对用户所提出的成像需求进行成像。卫星成像资源相对于数量众多的成像需求十分有限,需要进行卫星成像调度。考虑到多种成像约束条件,为了充分合理利用有限的成像资源,同时减少成像调度时间,实际中需要对那些可以同时被多颗... 对地观测卫星对用户所提出的成像需求进行成像。卫星成像资源相对于数量众多的成像需求十分有限,需要进行卫星成像调度。考虑到多种成像约束条件,为了充分合理利用有限的成像资源,同时减少成像调度时间,实际中需要对那些可以同时被多颗卫星成像的冲突成像需求进行预先调度处理。针对这样一个问题,本文构建时间序有向图作为多卫星成像预调度问题的模型。在此基础上,提出了依据卫星成像概率来进行冲突成像需求分配的预调度算法。实验结果表明:该方法能提高求解多卫星联合成像调度问题的效率,并有效地应用于实际工程问题。 展开更多
关键词 运筹学 成像卫星 有向图模型 成像预调度 成像调度 成像概率
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以色列成像卫星的最新发展
16
作者 齐晶 刘韬 王姣 《国际太空》 2023年第8期32-37,共6页
近1年来,以色列密集发射多颗新型成像卫星,卫星成像能力大幅提升,并在商业对地观测卫星领域呈现出加速发展态势。以色列于2022年12月30日成功发射地球遥感观测系统-C3-1(EROS-C3-1)卫星,使以色列成为全球第3个拥有0.3m分辨率商业光学成... 近1年来,以色列密集发射多颗新型成像卫星,卫星成像能力大幅提升,并在商业对地观测卫星领域呈现出加速发展态势。以色列于2022年12月30日成功发射地球遥感观测系统-C3-1(EROS-C3-1)卫星,使以色列成为全球第3个拥有0.3m分辨率商业光学成像卫星的国家。2023年3月28日,以色列用该国的“沙维特”(Shavit)火箭发射了“地平线”(Ofeq)系列侦察卫星中的最新一颗卫星——Ofeq-13雷达成像侦察卫星。 展开更多
关键词 成像卫星 对地观测卫星 火箭发射 成像侦察卫星 卫星成像 发展态势
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遗传算法在成像卫星计划编制中的应用 被引量:7
17
作者 高朝晖 岳群彬 李伟 《无线电工程》 2013年第12期37-40,60,共5页
采用遗传算法(Genetic Algorithms)实现成像卫星计划编制中的星地资源优化分配。成像卫星计划编制是与资源相关的规划调度问题,结合使用约束条件进行星上资源和地面站接收资源的分配与调度,制定合理可行的卫星摄影计划和地面站跟踪接收... 采用遗传算法(Genetic Algorithms)实现成像卫星计划编制中的星地资源优化分配。成像卫星计划编制是与资源相关的规划调度问题,结合使用约束条件进行星上资源和地面站接收资源的分配与调度,制定合理可行的卫星摄影计划和地面站跟踪接收计划。在介绍遗传算法的基本原理和方法的基础上,详细阐述了遗传算法在成像卫星计划编制中的具体应用实践。基于设计实现的成像卫星计划编制原型系统,采用合适的适应度函数、交叉算子和变异算子,通过仿真实验获得了良好的优化效果。 展开更多
关键词 成像卫星 规划调度 遗传算法 智能搜索 遗传变异
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基于改进蚁群算法的成像卫星调度方法 被引量:7
18
作者 李泓兴 豆亚杰 +1 位作者 邓宏钟 谭跃进 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第6期1656-1659,共4页
成像卫星调度问题中约束条件数量众多且复杂,战场环境中,快速决策的要求增加了成像卫星任务调度的难度。针对这个问题,提出了一种加入精英策略的改进蚁群算法的多卫星成像调度方法,对算法的状态转移规则、信息素更新规则做了详细描述;... 成像卫星调度问题中约束条件数量众多且复杂,战场环境中,快速决策的要求增加了成像卫星任务调度的难度。针对这个问题,提出了一种加入精英策略的改进蚁群算法的多卫星成像调度方法,对算法的状态转移规则、信息素更新规则做了详细描述;并提出了基于启发式规则的任务路径处理流程,以此产生调度方案,评价路径优劣,反馈给蚂蚁路径搜索阶段。通过实例计算,并与贪婪算法和遗传算法结果对比,说明本方法能够获得更高质量的求解结果。 展开更多
关键词 蚁群算法 成像卫星 调度 任务路径
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卫星目标资源综合优化调度仿真研究 被引量:6
19
作者 靳鹏 余堃 《计算机仿真》 北大核心 2018年第2期16-21,共6页
卫星目标资源综合优化调度问题是一个综合考虑卫星观测调度和卫星数传调度,具有多时间窗、多资源约束的NPHard问题。上述问题调度目标是在可接受的时间内求得较为满意的调度方案,因此目前通常采用智能搜索算法求其近似最优解。对上述问... 卫星目标资源综合优化调度问题是一个综合考虑卫星观测调度和卫星数传调度,具有多时间窗、多资源约束的NPHard问题。上述问题调度目标是在可接受的时间内求得较为满意的调度方案,因此目前通常采用智能搜索算法求其近似最优解。对上述问题构建了其数学模型和图模型后,将问题转化为独立集问题,提出一种通过两个信息素积累观测任务和数传任务执行信息并与局部搜索结合的双信息素蚁群算法。通过与传统蚁群算法对比实验结果表明,所提算法能够有效避免陷入局部最优和具有较快的收敛速度,是一种有效求解卫星目标资源综合优化调度问题的改进蚁群算法。 展开更多
关键词 成像卫星 综合任务调度 蚁群算法
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成像卫星鲁棒性调度策略研究 被引量:6
20
作者 王军民 王鹏 李菊芳 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期109-114,137,共7页
针对不确定条件下的成像卫星调度问题,分析了鲁棒性调度要求,提出了鲁棒性调度策略,将成像卫星调度分为鲁棒性调度方案生成和鲁棒性调度方案动态调整两个阶段。在鲁棒性调度方案生成阶段,以调度方案收益和鲁棒性为优化目标,建立了成像... 针对不确定条件下的成像卫星调度问题,分析了鲁棒性调度要求,提出了鲁棒性调度策略,将成像卫星调度分为鲁棒性调度方案生成和鲁棒性调度方案动态调整两个阶段。在鲁棒性调度方案生成阶段,以调度方案收益和鲁棒性为优化目标,建立了成像卫星鲁棒性调度模型。在鲁棒性调度方案动态调整阶段,以调度方案收益和新老调度方案差异为优化目标,建立了成像卫星动态调度模型。仿真实例验证了成像卫星鲁棒性调度策略和模型的有效性。 展开更多
关键词 成像卫星 鲁棒性调度 动态调度 策略
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