组网成像卫星协同任务规划方法 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《组网成像卫星协同任务规划方法》对组网成像卫星协同任务规划方法进行研究，阐述成像卫星组网运行时任务规划系统的体系结构、设计方法、技术原理。书中相关理论和技术可以直接用于解决具体应用任务规划系统的问题。《组网成像卫星协同任务规划方法》包括7章：成像卫星任务规划问题、卫星任务规划总体框架、卫星任务协同规划模型与求解、提高卫星服务寿命的任务规划、卫星群任务规划方法、基于Multi-Agent的动态任务规划、卫星数传规划模型与算法。《组网成像卫星协同任务规划方法》针对任务规划的理论和技术的研究，阐述了包括滚动式规划、交互式动态规划等规划理论方法，通过仿真实验验证和评价了模型与求解算法。《组网成像卫星协同任务规划方法》包括理论、技术、系统设计和仿真实验，既适合理论方法的学习，又适合工程实践。
　　《组网成像卫星协同任务规划方法》可作为相关专业的研究生和高年级本科生教学用书，也可用于卫星运控系统研制者和工程技术人员参考。

内页插图

目录

第1章 成像卫星任务规划问题
1．1 任务规划问题提出
1．2 任务规划常见模型与算法分类
1．3 任务预处理过程
1．4 任务规划中的关键技术分析

第2章 卫星任务规划总体框架
2．1 成像卫星典型工作过程
2．2 任务规划总体框架
2．3 基于Multi-Agent的资源建模总体设计

第3章 卫星任务协同规划模型与求解
3．1 成像卫星协同规划建模
3．2 模型求解问题及遗传禁忌求解算法
3．3 高低轨卫星协同任务观测建模
3．4 组合遗传模拟退火的求解算法

第4章 提高卫星服务寿命的任务规划
4．1 提高卫星服务寿命模型
4．2 邻域贪心扩展的遗传禁忌求解算法
4．3 仿真实验与分析

第5章 卫星群任务规划方法
5．1 规划系统流程与资源的辅助群分配方法
5．2 协同任务表示及任务分配
5．3 层次任务群规划模型
5．4 高低阶特征结合的遗传求解算法
5．5 仿真实验与分析

第6章 基于Multi-Agent的动态任务规划
6．1 对地观测卫星任务规划总体设计
6．2 卫星任务规划的模型
6．3 基于诚信多层嵌套解约的合同网求解
6．4 任务规划仿真实验与评价
6．5 应急任务的交互式规划

第7章 卫星数传规划模型与算法
7．1 卫星数传的工作过程
7．2 数传规划模型研究
7．3 模型求解算法研究
7．4 仿真实验与分析
参考文献

前言/序言

　　随着航天技术的发展，组网成像卫星的资源在类型、数量和功能上都有着新的变化，这既为更好提供服务提供能力，同时也为任务规划研究带来新的挑战。作为卫星系统运控的关键技术，卫星协同任务规划属于资源的有效分配问题，卫星任务规划面临着管理问题和优化技术问题，其关系到卫星系统的整体工作效益。尤其是在卫星数量和种类增多的情况下，如何进行协同规划更是当前卫星系统建设面临的一个重要研究课题。
　　本项目受国家自然科学基金（No.71271066.No.71202168）和总装备部某项目的支持，基于多年来在卫星任务规划相关项目的支持下，结合规划技术发展和已有研究成果的积累，本书阐述组网成像卫星协同任务规划方法。
　　本书以学术研究角度关注其中的规划问题，对于实际卫星工作过程、任务规划约束条件等内容适当简化，以期突出重点。实际的卫星和载荷工作的具体参数有所不同，避免军事敏感性问题，本书只关注其中的科学问题，实验数据来自于仿真数据，突出下述内容：
　　（1）任务规划总体过程，以使读者能够宏观掌握卫星任务规划的总体过程；
　　（2）阐述成像卫星滚动规划的若干关键技术，包括工作流程、规划模型和算法；
　　（3）阐述了基于Multi-Agent的交互式动态规划的系统设计、模型与算法；
　　（4）求解算法由Matlab实现，多种求解算法在同一运行环境进行对比评价；
　　（5）以一些典型约束作为代表，以突出关键问题本身。具体卫星的约束条件较多，各卫星的约束还有差异，可参考本书形式加以补充。
　　卫星任务规划既涉及技术问题，又涉及管理问题。科研上可以专门针对其中某一个具体问题单独研究，然而在实际工程中，卫星任务规划属于一个整体优化过程，例如观测任务规划与数传规划是一个整体优化过程，甚至区域目标分解、任务聚类过程也应该结合具体卫星进行。本书在内容组织上将一些优化过程先分开来阐述，最后通过一体化规划方法集成来整体优化任务规划过程。
　　实际工程中，运控系统采用C++编写全部代码，算法进行了多角度精心优化。由于各种算法都有其适用的问题，例如基于规则的算法求解速度快，改进的智能优化算法经一段时间优化后可获得高质量的任务规划方案，所以实际系统中需要提供多种求解算法，再由运控系统使用者根据实际需求加以选择。工程实现上，另一部著作《分布式网络系统与Multi-Agent系统编程框架》提供了配套的C++编程框架库，可为实际项目研究提供直接支持。
　　本书内容包括任务规划总体框架（第1、2章）、静态任务规划方法（第3、4、5章）、动态任务规划方法（第6章）、数传规划（第7章）。

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