卫星图像采集任务调度系统的设计与实现

随着卫星遥感技术的高速发展，卫星图像在众多领域有了广泛的应用。文章给出了一个卫星图像采集任务调度系统的总体结构及其功能，讨论了该系统实现过程中的卫星资源描述、卫星图像采集任务描述、调度引擎、卫星时间窗口的仿真计算、调度结果的可视化展现等关键技术，归纳了系统的特点，并总结了今后系统的研究方向。     

敏捷成像卫星自主调度技术综述

针对现代卫星载荷能力与机动能力不断提升以及卫星任务需求多样化与复杂化程度持续增加的现状,阐述了敏捷成像卫星调度问题的基本特征,给出了敏捷成像卫星调度问题的一般化描述方法。在此基础上,分别从自主感知、自主决策和自主协同三个方面梳理了国内外敏捷卫星自主调度关键技术的研究进展。最后,面向未来卫星技术发展需求,指出了敏捷成像卫星自主调度技术进一步的研究方向。     

卫星数据采集系统应用与展望

一、卫星数据采集系统及其关键技术 卫星数据采集系统是利用航天遥测、遥控、遥监等技术,对航天器远地点进行各种监测,并根据需求进行自动采集,经过卫星传输到数据中心处理后,送给用户使用的应用系统。 卫星数据采集系统的技术特点是:能自动提取被采集的数据;数据率较低;数据分时采集;覆盖地域广;可野外工作;无人值守。 卫星数据采集系统的优点是:时效性高;采集数据地域广;经济性优;真实性强。 卫星数据采集系统的主要组成有:传感器、数据采集平台、卫星采集通道、数据接收站、网络管理和中心处理系统。卫星数据采集系统由空间卫星信道、传…     

INR系统用于静止轨道高姿态精度卫星的分析

图像导航与配准(INR)系统是气象卫星的一项核心技术,INR采用系统分析的方法保证了卫星成像设备的指向精度和稳定性。文章介绍了INR的概念和主要处理过程,对INR系统的扰动源分析和技术方法进行了简要描述。结合天基红外高轨卫星、高分辨率成像卫星和激光通信卫星等高姿态精度卫星的系统组成和载荷技术特点,分析了INR技术方法在这些卫星上应用的可行性,并根据这三类卫星的载荷特点提出了INR具体应用的适应性修改,可以为卫星任务分析、系统设计提供参考和借鉴。     

面向地震应用的SAR卫星及星座总体研究

根据我国地震灾害的特点,地震相关领域对SAR卫星的图像监测、科学数据采集条件和灾害应急等有着特殊的要求,反映在SAR卫星系统设计中,需要对图像指标、工作模式、重访周期、卫星编队或组网等方面进行特殊设计。文章从单颗卫星系统、卫星编队系统及卫星星座系统三个方面进行了地震应用的SAR卫星总体研究。     

卫星有效载荷的规划与调度

卫星有效载荷的规划与调度要求是指卫星根据自身资源情况合理安排各个载荷的工作状态 ,在满足各种资源约束的条件下实现资源的优化配置。有效载荷的规划与调度可以归结为典型的资源受限的规划与调度问题。本文以对地观测卫星的有效载荷系统为例 ,分析了卫星的资源特点和载荷的工作特性 ,在此基础上提出了一种有效载荷规划与调度的方法。仿真实例表明了算法的可行性     

德启用卢皮(SAR-Lupe)合成孔径雷达卫星监视系统

近日,德国陆军启用了首个卫星监视系统——卢皮(SAR-Lupe)合成孔径雷达卫星监视系统。该合成孔径雷达(SAR)系统由5颗卫星组成,卫星质量770 kg,外形尺寸为4 m×3 m×2 m,功率250 W,设计寿命10年,采用肼推力器。卫星可提供分辨率0.5 m图像,星上存储器可储存10幅SAR图像数据。该系统能进行多角度监视,具有穿透云层和夜间监视的能力。该系统于2008年夏季开始运行。2008年12月4日,制造商OHB系统公司正式向德国陆军交付了卢皮系统。该系统的地面站设在Grafschaft。据介绍,从卫星到达指定位置上空到图像编辑完成,只需10 h即可获得任意地区的监视图像。卢皮系统的研制成功,标志着未来德国将不再需要依赖美国提供数据信息。德国可与法国共享由太阳神Ⅱ军用卫星提供的日间图像数据信息。(肖择)德启用卢皮(SAR-Lupe)合成孔径雷达卫星监视系统@肖择     

亚洲一流的遥感卫星地面应用系统

阐述了一种亚洲一流的遥感卫星地面应用系统的组成和工作原理，给出了地面应用系统中的卫星跟踪与接收地面站、图像预处理、图像应用处理和管理控制与支持４个分系统的主要任务、功能、技术性能和设备组成，介绍了工程建设中解决的关键技术。     

改进差分进化算法求解多成像卫星调度问题

针对多成像卫星联合调度规划建模难度大和求解复杂度高等问题,通过分析成像卫星的成像过程和工作原理,将成像卫星调度过程分为调度预处理、任务规划和调度优化3个阶段。在调度规划过程中,建立了多星联合调度约束满足最优化模型,采用启发式算法思想,定义了个体适应度评估函数,设计了任务冲突消解方法,提出了一种改进的差分进化算法。在此基础上,采用一些确定性规则对调度规划方案可行解进行了评估和二次优化。结果表明:提出的成像卫星调度问题求解方法能够有效地分配卫星资源,生成优化的调度方案。设计结果也能够为卫星系统最优化设计和效能评估提供必要的决策支持。     

SkySat卫星的系统创新设计及启示

介绍了美国天空盒子成像公司的新型微小商业遥感卫星系列——"天空卫星"(SkySat)的性能、产品及系统运行情况。简述了此卫星系列的高分辨率图像和高清视频数据产品指标、应用定位及设计和研制中的新理念。描述了其天地一体化的系统运行模式,并重点分析了其独特的系统设计思想,以及数字延迟积分成像、谨慎商业现货应用、动态任务规划等技术创新。最后,在此基础上总结出其在遥感卫星应用模式多样化、卫星系统设计一体化、低成本小卫星星座化等方面对微小卫星研制及应用的相关启示。     

星载实时微内核操作系统的CPU调度

现代小卫星的重要特点之一是要实现卫星的自主运行。作为其控制核心的星载自主计算机操作系统的性能至关重要。当今 操作系统的发展趋势是采用微内核体系结构。它具有微型化，模块化，可移植性可扩充性等优点。ＣＰＵ调度是影响操作系统性能的关键因素。当前的微内核操作系统基本上只提供几种简单的调度策略，如ＦＩＦＯ，循环反馈等。这些都难以满足卫星系统在特定的时间内对外界作出响应的实时要求。为此，本文设计了一个新的ＣＰ     

天基海洋目标监视的系统分析及相关研究综述

天基海洋目标监视是现代卫星应用技术的重要发展方向。分析了海洋目标、海洋 监视环境的特点,介绍了天基海洋目标监视资源的分类和发展情况,分析了各种不同类型监 视平台及有效载荷的特点和适用性。综合评述了天基海洋监视中海洋目标检测、分类、识别 等目标信息处理技术,对监视任务的规划调度方法及其他相关研究,分析了这些技术手段 的 特点、适用性及发展现状。最后分析了当前天基海洋目标监视相关研究和应用的发展趋势。
     

卫星编队多Agent软件结构仿真研究

随着小卫星技术的发展,今后由多颗微小卫星近距离编队飞行将成为在轨航天器部署的主要形式。本文把多Agent思想引入卫星编队,提出了基于多Agent卫星编队软件结构,根据编队中不同卫星Agent的智能水平和相互关系给出了4种分布形式,在把智能水平最高的主星Agent模块化结构做重点介绍的同时,以避免两星碰撞为例阐述了模糊控制逻辑在主星决策Agent中的应用。     

考虑任务聚类的多星观测分阶段调度方法研究

单个轨道圈次内星上能量和侧摆次数有限,在卫星观测调度时考虑任务聚类可以提高观测效率。分析了满足用户分辨率需求下多任务聚类的约束条件,并对聚类任务的时间窗口和侧摆角度进行了合理优化。提出了先聚类后调度再修复的分阶段求解策略:首先用团划分聚类算法和启发式插入聚类算法把多星多轨道圈次观测调度问题转化为单星单轨道圈次观测调度问题,然后采用基于时间序无圈有向图的多准则优化卫星调度方法求解单星单轨道圈次调度问题,最后提出一种修复策略进一步优化调度结果。案例仿真表明,提出的方法可行,能够提高卫星的观测效率。     

Development of a scheduling algorithm and GUI for autonomous satellite missions

In this paper, a scheduling optimization algorithm is developed and verified for autonomous satellite mission operations. As satellite control and operational techniques continue to develop, satellite missions become more complicated and the overall quantity of tasks within the missions also increases. These changes require more specific consideration and a huge amount of computational resources, for scheduling the satellite missions. In addition, there is a certain level of repetition in satellite mission scheduling activities, and hence it is highly recommended that the operation manager carefully considers and builds some appropriate strategy for performing the operations autonomously. A good strategy to adopt is to develop scheduling optimization algorithms, because it is difficult for humans to consider the many mission parameters and constraints simultaneously. In this paper, a new genetic algorithm is applied to simulations of an actual satellite mission scheduling problem, and an appropriate GUI design is considered for an autonomous satellite mission operation. It is expected that the scheduling optimization algorithm and the GUI can improve the overall efficiency in practical satellite mission operations.     

微型地球站在发展中国家未来卫星教育中的应用

本文讨论了卫星教育在发展中国家的作用以及微型地球站的发展对卫星教育的潜在影响。在展望未来四十年卫星技术和地球站技术发展前景的基础上,对未来卫星教育在发展中国家的应用情况和可能的模式进行了探讨,指出了利用微型卫星地球站实现个人化的教育是一种有蓬勃发展前途的方式。为了发展灵活方便的卫星教育系统,文中指出了在未来几十年内应优先发展的关键技术以及加强国际合作的必要性,同时提出了在发展中国家建立卫星教育发展中心的设想。     

基于改进遗传算法的移动目标成像侦测任务规划问题研究

基于先验信息调用成像侦察卫星监控陆地或海洋移动目标动态信息是卫星成像侦察面临的新 课题。在已知移动目标位置等先验信息基础上,动态构造目标可变潜在区域及其运动预测模 型,利用STK辅助构造其候选成像观测活动集合;在此集合及目标运动预测模型基础上 对动态可变区域成像卫星调度问题进行建模,并设计了一种基于模拟退火算法及遗传算法的 改进遗传算法对问题进行求解,得到近最优的移动目标成像侦测方案。最后通过实例及算法 对比验证了规划模型及算法对解决该类问题的合理性和有效性。
     

卫星控制系统故障仿真技术研究

首先分析卫星控制系统可能发生故障的各种原因、现象及防止故障的各种措施,讨论仿真技术在卫星故障诊断和对策中应用,然后介绍卫星故障仿真的工具－卫星飞行控制模拟系统。     

卫星信道的TCP改进方法

Intemet接入卫星组网已是大势所趋。文章分析了卫星信道对TCP产生的影响及带来的问题．阐述了现阶段对这些问题所提出的主要解决方案,对这些方案进行分类讨论,并指出了其各自的优缺点及未来发展方向。     

卫星对地球覆盖情况的判据及算法探讨

在多颗卫星轨道的设计过程中，经常要考虑卫星对地球的覆盖情况。本文针对多颗卫星在某一时刻是否对地球进行了全球覆盖进行了探讨，并同了一种简单的判定方法及其对应的算法，同时对这一方法进一步推广为判定是否多颗卫星同时对地球进行了Ｎ次覆盖。本文给出的方法对于卫星网设计有一定的帮助。