面向卫星多目标重复观测任务的分层聚类规划

摘要：

针对敏捷卫星多目标重复观测任务规划面临的可行任务执行序列集合规模庞大困难,提出了一种任务执行序列时间解耦的分层聚类任务规划方法.该方法以规划过程中的可观测窗口和任务执行窗口为聚类对象,通过单次可观测窗口聚类和多次任务执行窗口聚类将任务集合按任务窗口属性分解为一系列时间解耦的小规模集合,在两次任务执行窗口聚类间使用基于贪婪优化的搜索算法对聚类生成的小规模任务集合分别进行集合内任务规划,最后将各集合的任务规划结果合并后得到所有任务的执行序列.仿真结果表明,该分层聚类方法可有效降低全局优化复杂度,消解不同优先级观测任务的冲突,提高任务规划质量,能够在不降低目标点观测完成率的前提下对有多个观测机会的目标点进行重复观测,且算法稳定性好,能在数秒内得出规划结果,适用于星上自主任务规划.

关键词：敏捷卫星、可观测窗口聚类、任务规划、对地观测、重复观测任务

所属期刊栏目：43

分类号：V19(航空、航天的应用)

资助基金：国家自然科学基金;上海航天科技创新基金;中国科协青年人才托举工程;南京航空航天大学研究生科研与实践创新项目

在线出版日期：2023-02-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：29-43