基于卫星数字并行系统的星座成像调度方法 |
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引用本文: | 余快,张鹏,陈斌,葛萌.基于卫星数字并行系统的星座成像调度方法[J].空间控制技术与应用,2023(2):68-75. |
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作者姓名: | 余快 张鹏 陈斌 葛萌 |
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作者单位: | 1. 中国空间技术研究院遥感卫星总体部;2. 北京控制工程研究所;3. 中国空间技术研究院杭州中心 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(62022013); |
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摘 要: | 遥感卫星星座成像调度是指通过调度和分配可用的卫星观测资源,对多个地面目标点进行成像.为了使成像调度方案满足任务需求并具有最优任务效能,通常将星座成像调度问题描述为含有多种约束的优化问题.本文提出一种卫星数字并行系统,模拟在轨卫星星座运行及控制过程.在系统中建立模拟GNC分系统、数管分系统、测控分系统功能的数字孪生卫星,接收并执行真实卫星控制指令,并以遥测数据的形式反映卫星姿态和轨道控制过程.考虑卫星多目标成像中的能量、时间窗口、光照及气象条件约束,以目标点重访时间为优化指标,将星座成像调度问题建模为一类带有约束的优化问题.通过卫星数字并行系统的加速仿真得到多目标成像序列的可行解集,并通过求解优化问题,得到多目标点重访频率最高的星座成像调度方案.仿真结果表明,本文提出的方法解决了星座成像调度中的目标分配问题,采用的数字孪生卫星模型能够真实模拟卫星姿轨控过程,从而保证该方法在星座成像任务中更具可行性和时效性.
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关 键 词: | 成像调度 卫星星座 数字并行系统 数字孪生卫星 |
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