面向森林资源观测的多星调度方法研究

发布时间：2020-12-02 11:35

　　借助遥感卫星对森林资源进行观测可以获取高质量的遥感图像,基于遥感图像进行相关数据校正、处理和识别,为相关部门制定政策、评价经营效果提供支持。卫星观测具有观测范围大、观测周期短等优点,是森林资源遥感观测中不可或缺的手段。由于森林资源监测区域面积大、森林资源分散,天上在轨卫星多、使用约束复杂,如何有效利用稀缺卫星资源,实现对感兴趣的森林区域进行成像观测,是一个需要解决的关键问题。而解决该问题的核心是突破卫星调度技术,面向森林资源的观测覆盖,制定出高质量卫星观测计划。本文针对森林资源观测覆盖的多星调度问题展开研究,取得的研究成果和创新点如下。（1）在分析卫星工作原理和机制、对地观测过程及任务组织实施过程的基础上,构建了多星观测调度的数学规划模型。首先,分析了多星调度过程中涉及的要素,如任务要素、卫星资源要素,以及优化目标等;然后,基于任务需求、资源能力、约束条件和优化目标,构建卫星调度问题的数学模型。（2）针对卫星一次过境无法完成区域目标观测的问题,提出了区域目标分解方法。首先,把森林观测区域转化为一个由多边形几何目标;然后,基于不同载荷资源的分辨率、成像类型和可视窗口等特征,提出覆盖区域目... 

【文章来源】：中南林业科技大学湖南省

【文章页数】：123 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

成像载荷的瞬时视场

学博士学位论文?面向森林资源观测的（ｒ?＋?／７）ｓｉｎ（—－／）?（ｒ?＋?／？）?ｓｉｎ（／?＋?么）??／?＝?ｒ｛ａｒｃｓｉｎ［???］?＋?ａｒｃｓｉｎ［?—］ｒ?ｒ???［ｔａｎ（／？?＋?－ｙ）?＋?ｔａｎ（＂Ｙ＿?Ｐ）＼（ｒ?＋?／／）ｓｉｎ（／?＋?＾－）?．?．?７?ｘ?？?（?ｘ??ｄ?＝?ｒ｛ａｒｃｓｉｎ［?—?ａｒｃｓｉｎ［（ｒ??ｒ?ｒ??率模型??度为／／，地球半径为Ｘ，ＧＳ／＾为资源最优地面分辨，如图２．６所示。??

所覆盖的观测区域称为视场范围。卫星平台的视场范围实质上是对特定??观测位置所能获得瞬时视场的拼接。现代成像卫星常携带开放式成像载荷，具有??全向旋转观测能力，故可将视场范围近似为圆形，如图２．７所示。??Ａ??Ａ、，??＊?Ｉ?＼?＼?Ｖ、?／??￣￣山?Ｖ、、——＾＾??７?ｉＴｖＴＴ／??／￡??／＿?／?????７?１?－—??图２．７卫星平台的视场范围??Ｆｉｇ?２．７?Ｔｈｅ?ｖｉｅｗ?ｆｉｅｌｄ?ｏｆ?ｓａｔｅｌｌｉｔｅ??设成像载荷的最大偏转角／俯仰角为，则视场范围半径为：??Ｒ?＝?２ｒ?ａｒｃｓｉｎ［（；－＋／，）ｓｉｎ＾＇ｎａｘ?－?６＾?］?（２．１８）??ｒ??２．４资源观测覆盖多星调度模型??２．４．１模型的适用性需求??本文构建的任务调度模型面向多平台、多载荷、多任务调度需求，应具有以??下特征＿：??（１）需要考虑任务的时域、空域和频域覆盖??＊空域覆盖??空域覆盖是指观测对象必须处于成像载荷的视场范围内，这是开展观测活动??的重要前提。成像载荷的视场范围除了与其自身元器件性能相关外，还取决于卫??星平台的观测位置。故在调度模型时，应使卫星视场覆盖尽可能多的任务观测位??置。??３３??

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本文编号：2895236