多成像自主卫星鲁棒性任务规划模型与算法研究

发布时间：2020-09-15 09:00

　　关于成像卫星任务规划问题的研究一直都是规划领域里比较热门的研究,对于成像卫星这种昂贵的资源,在轨进行拍摄任务时,会受到多种条件的制约,传统的规划方法很难满足现在的需求。随着科学技术的进步,具有能够自主进行任务规划的卫星也逐渐问世,具有自主规划能力的卫星能够提高卫星的工作效率,增加卫星观测收益。然而,现在研究人员在卫星自主任务规划方法的研究中,对于多成像自主卫星的鲁棒性任务规划方面的研究较少,由于卫星所处的真实环境中会遭遇到各种不确定性的风险,这些风险的发生会直接影响卫星规划方案能否被执行,这直接会导致资源浪费以及任务目标无法被执行。因此,本文的研究聚焦于多成像自主卫星鲁棒性任务规划,全文的主要工作内容如下:(1)针对卫星任务规划过程中可能遇到的不确定性因素,本文将搜集整理有关成像卫星在任务规划过程中的风险因素,然后将分析其各自的特点,进而引入贝叶斯网络推理,再结合统计数据和有关专家学者的经验,将得到相关风险发生的概率,最后将会建立风险评估模型,为后续的鲁棒性规划模型的建立做铺垫。(2)针对卫星任务规划过程中的实际情况,本文建立鲁棒性自主卫星规划模型,并对模型构建中的各种约束条件做出数学化描述与解释。针对模型构建过程中考虑鲁棒性问题,本文将前面的风险评估模型作为模型求解过程中的优化目标函数的一部分。(3)针对多成像自主卫星规划问题,本文将提出规划模型的求解描述,然后针对所建立的鲁棒性规划模型中问题的特殊性,本文将借助遗传算法的优势然后结合模拟退火策略来设计启发式遗传模拟退火算法求解规划模型。(4)模型仿真实验,本文会借助仿真工具软件STK8.1对相关的场景进行模拟仿真,仿真场景中包括多颗不同类型成像卫星、地面站和若干不同地面观测目标。根据所建的规划模型与求解算法,利用STK Schedule模块进行场景规划。设计相应的仿真算例来验证规划模型有效性然后生成相关的案例来对规划模型进行相关的说明。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：F426.5
【部分图文】：

本文研究框架

风险指标,评估体系,任务规划,风险

任务规划风险指标评估体系1．对于环境变动风险

姿态控制系统,时间线模型,照相机,示例

照相机与姿态控制系统的时间线模型示例

【参考文献】