[发明专利]一种双星星簇的目标观测方法

说明书

本发明公开了一种双星星簇的目标观测方法，该方法包括：Step1，每次对当前目标进行成像时，目标识别星先提取目标发现星提供的前瞻信息；Step2，根据目标过滤知识中的三个阈值参数，删除前瞻信息中观测价值较低的目标；Step3，调用调度算法集中的多种启发式算法生成多个局部观测方案，该步骤可并行计算，局部观测方案是指卫星在当前状态下仅根据前瞻时间窗内的目标信息所生成的观测方案；Step4，根据方案评估知识中评估参数结合相关评估方法，对各个局部观测方案进行综合评价；Step5，选定得分最高的局部观测方案并锁定方案中的第一个目标作为下一观测目标。

技术领域

本发明涉及卫星技术领域，特别是涉及一种双星星簇的目标观测方法。

背景技术

目前的敏捷卫星的调度方法是通过设置一个低分辨率目标发现星(全称为“目标发现卫星”)和一个敏捷高分辨率目标识别星(全称为“目标识别卫星”)组成的双星星簇，目标发现星飞在星簇前端，利用低分辨率相机对星下线两侧的较大区域进行推扫成像，并能实时提取成像区域内的有关目标信息。目标识别星实时接收目标发现星所提取的目标信息，提前100s获取目标的位置信息、成像时长、和观测收益。目标识别星在对某一目标进行成像时，根据前瞻信息在星上快速决策下一个要观测的目标。由这两种卫星组成的星簇能够有效解决了海面目标识别的目标场景，利用一次过境的机会即可对海面的多个目标进行识别。

但是，由于目标识别星每次决策时仅可获取目标分布的局部信息(仅获取前瞻时间窗内的目标信息，而非整个场景的任务分布信息)，所以在每次决策下一个观测目标时容易造成“短视”的问题。尤其当场景周期变长，卫星的固存和电量约束为紧约束时，这些资源约束可能无法支撑目标识别星在一轨内对过多的目标进行成像(高分辨率图像占用的存储空间较大)。这种“短视”的决策会导致目标识别星过早地消耗掉固存等星上资源，可能会使卫星在后期由于固存等资源不足而不得不放弃某些高收益的目标，从而降低了星簇全局的观测收益。为了提高星簇的目标识别能力，如何有效解决目标识别星决策“短视”的问题成为了星簇运行管理的关键问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双星星簇的目标观测方法来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

为实现上述目的，本发明提供一种双星星簇的目标观测方法，所述双星星簇的目标观测方法包括：

Step1，目标识别星获取辅助决策知识信息，提取目标发现星提供的前瞻信息，该前瞻信息包括目标位置信息、成像时长和观测收益；辅助决策知识信息包括目标过滤知识和方案评估知识；

Step2，根据目标过滤知识中的观测目标的目标成像时长的过滤阈值threPDR、目标观测收益的过滤阈值threPro、和目标观测收益时长比的过滤阈值threPDR，对前瞻时间窗内的目标的观测固存性价比和观测电量性价比进行初步的评估，以删除前瞻信息中观测价值较低的目标，目标信息主要包括目标位置信息、成像时长和观测收益，卫星的使用约束主要有时间窗约束、姿态机动约束、固存约束和电量约束；

Step3，调用调度算法集中的多种启发式算法生成多个局部观测方案，该步骤可并行计算，局部观测方案是指卫星在当前状态下仅根据前瞻时间窗内的目标信息所生成的观测方案，其中，观测方案通过序列解描述，并利用一个调度解生成器将一个序列解翻译成一个可行的调度解；

Step4，根据方案评估知识中的评估参数结合相关评估方法，利用局部观测方案的评价函数对各个局部观测方案进行综合评价；

Step5，选定Step4中的得分最高的局部观测方案，并锁定该方案中的第一个目标作为下一观测目标。