[发明专利]一种高分辨率地球静止轨道成像卫星观测任务规划方法

摘要

本发明公开了一种高分辨率地球静止轨道成像卫星对地观测任务规划方法，针对不同用户的全天时需求，考虑到卫星观测需求的冲突情况、不同光照条件下卫星的成像质量、卫星使用约束、卫星摆动路线和卫星的观测能力，设计了一种基于遗传算法的高分辨率地球静止轨道成像卫星对地观测任务规划方法，该方法首先根据用户观测需求的时间要求设置最佳观测时间，然后基于卫星使用约束，调用遗传算法安排观测需求，最后生成观测方案和接收方案，该方法具有消解成像需求冲突、满足卫星约束、发挥卫星最大潜能、卫星成像路径最优、在最佳光照条件下满足用户观测需求的能力。

主权项

一种高分辨率地球静止轨道成像卫星观测任务规划方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)获取各用户观测需求，分别根据各用户观测需求的地理经纬度和目标的观测模式，计算卫星的俯仰侧摆角度、滚动侧摆角度、俯仰幅数和滚动幅数；根据各用户观测需求要求的工作时间段、观测区域的地方时和过往卫星运行的经验设置最佳成像时间；(2)选择遗传算法中的编码方式并确定遗传策略，所述的遗传策略包括群体大小以及选择、变异和交叉方法；(3)根据用户的观测需求调用遗传算法进行任务规划，随机初始化生成群体；(4)确定群体中每个个体成像任务的空闲成像时间段，在空闲成像时间段根据最佳成像时间、成像任务对应卫星的俯仰幅数和滚动幅数计算得到成像开始时间、成像时长和成像结束时间，并根据前后成像任务对应卫星的俯仰侧摆角度和滚动侧摆角度计算得到俯仰侧摆时间和滚动侧摆时间，若可以合并开关机则根据合并开关机关系计算开机时间和关机时间，否则，根据俯仰滚动侧摆时间、成像模式、成像开始时间和成像结束时间计算得到开机时间和关机时间；并为每个成像任务安排接收时段，得到观测方案和接收方案；(5)根据特定评价策略分别计算每个群体的任务完成度、优先权评价值、卫星侧摆路线评价值、成像质量评价值和任务的时效性评价值，分别对每个指标进行归一化得到归一化值，根据各个指标的归一化值，计算得到每个群体的综合评价值；(6)按照遗传策略，运用选择和交叉方法作用于群体，运用变异方法自适应调整群体的变异率，形成新一代群体；(7)判断新一代群体是否完成迭代次数或满足预定指标，不满足则返回步骤(4)，满足则结束本流程并返回卫星观测方案和接收方案。