基于随机捜索与松弛方法的多卫星联合成像优化调度研究

单卫星成像重访周期长、覆盖范围有限，多卫星成像是解决此问题的一种有效途径。论文建立了多卫星联合成像调度问题的数学规划模型，提出了一种基于成像约束图最大权值路径搜索和次梯度优化的拉格朗日松弛方法，以获得该问题的紧致上界。论文提出了基于排序的成像任务序列卫星分配算法，以解决多卫星之间的成像任务分配，并基于随机爬山算法搜索最优成像任务序列，从而获得可行的多卫星联合成像优化调度解。仿真实验验证了所提方法的有效性。     

多卫星成像任务规划的冲突消解

分析了多卫星成像任务规划中多卫星之间的任务冲突,印多卫星成像任务冲突和多卫星下传任务冲突,研究了这两类冲突的消解方法;提出了基于拍摄概率的多卫星成像任务冲突消解算法和基于非互斥链的多卫星下传任务冲突消解算法.将多卫星成像任务规划问题转换成各卫星独立的成像调度问题,从而降低了问题的复杂度.实验表明,该方法解决了多卫星之间的冲突问题,使星地资源得到均衡有效的利用.     

带宽延迟约束的层次化网络监测模型

如何既准确获取监测数据,又减少监测过程对实际网络传输数据的影响是网络研究的一个根本问题。该文提出了层次化网络测量模型,强调数据聚集过程的传输延迟和监测数据流量占用链路的带宽都小于预设数值同时,尽量追求聚集节点数目最小化。求解该模型的问题是NP难的,在节点问路由唯一的情况下,该文设计的近似算法的近似程度为lnd＋1,其中d是监测节点的数量。     

带宽延迟约束的层次化网络监测模型

如何既准确获取监测数据,又减少监测过程对实际网络传输数据的影响是网络研究的一个根本问题。该文提出了层次化网络测量模型,强调数据聚集过程的传输延迟和监测数据流量占用链路的带宽都小于预设数值同时,尽量追求聚集节点数目最小化。求解该模型的问题是NP难的,在节点间路由唯一的情况下,该文设计的近似算法的近似程度为lnd+1,其中d是监测节点的数量。     

卫星任务规划可视化仿真系统设计与实现

解决卫星任务规划方案正确性、可靠性问题的有效途径是建立可视化仿真分析环境,研究多星多地面站任务规划问题,设计了成像需求约束图模型,利用任务规划调度算法进行优化分析生成最优解决方案,同时研究利用基于MapX的地理信息系统功能,设计实现了卫星任务规划可视化仿真系统,实现了二维视景仿真、方案动作仿真以及可视化决策支持等功能.该系统为卫星任务规划的可视化决策、可视化仿真提供了基础,确保了其正确、可靠性.     

多星成像任务规划的决策支持技术

多星成像任务规划的专家决策支持系统,把决策函数引入专家系统,并在解决任务冲突时引入冲突集合决策.该系统包括知识库、推理机、解释器及规则管理.其3级推理机含初步分配,冲突消解,多准则决策,且将相应的规则与推理模式对应.系统实际运行证明该决策可行.     

复杂约束对地观测卫星成像调度技术研究

 对地观测卫星成像调度需要考虑卫星动作时间切换、存储容量、星上能量等复杂约束,确定要观测的观测目标序列,是一个具有强NP-Hard特性的组合优化问题,一般研究者都对问题约束进行了不同程度的简化.针对一类可见光对地观测卫星小问题规模下的应用,考虑上述多种约束,建立顶点和边都带权的无环路有向图模型,并基于标记更新最短路径算法,采用分层支配和分治思想,提出了复杂约束成像卫星调度算法(SISACC)进行完全路径搜索,得到问题精确解;在此基础上,给出了算法改进措施,分析了完全算法和改进方法的性质;最后通过大量实验验证了算法的适用条件和可行性.该方法已成功应用于某在轨卫星的日常成像调度任务中.     

基于GIS的应急调度关键技术研究与实现

通过研究GIS技术在应急调度系统中的应用，采用查询定位技术、自动部署技术、图层合并算法和最短路径等相关技术来提高应急调度的自动化和快速化，并在某市消防接处警系统中得到成功的应用。     

置换表示方法求解多卫星多地面站调度问题

针对多卫星成像和多地面站数传并存的对地成像调度问题,从置换空间到调度解空间的映射方法和置换空间的搜索算法两方面进行了研究.提出了一种数传时间窗优先的置换序列映射算法,并证明该映射算法可以将置换序列映射到调度解空间上的最优解.提出了一种遗传随机搜索算法,基于有记忆随机邻域搜索,在置换空间上进行搜索.仿真计算表明,随机邻域搜索可以增强遗传算法的局部搜索能力,搜索结果平均获得了4.64%的改进.     

基于时间序有向图的对地观测卫星成像预调度

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，