成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃理論與方法

目錄
前言
第1章成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃概述1
1.1成像衛(wèi)星概述1
1.1.1成像衛(wèi)星和遙感器1
1.1.2國外成像衛(wèi)星發(fā)展情況2
1.1.3國內(nèi)成像衛(wèi)星發(fā)展情況3
1.2成像衛(wèi)星工作過程5
1.3成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃7
1.3.1成像任務(wù)描述方法7
1.3.2任務(wù)規(guī)劃的主要功能8
1.3.3任務(wù)規(guī)劃的優(yōu)化目標9
1.3.4任務(wù)規(guī)劃的主要約束10
1.3.5任務(wù)規(guī)劃的問題分類12
1.4成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃研究現(xiàn)狀13
1.4.1衛(wèi)星任務(wù)籌劃13
1.4.2成像衛(wèi)星調(diào)度16
1.4.3衛(wèi)星資源管理21
1.4.4研究現(xiàn)狀總結(jié)22
1.5本章小結(jié) 23
參考文獻23
第2章成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃的相關(guān)理論方法30
2.1成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃問題分析30
2.2成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃理論方法框架31
2.3整數(shù)規(guī)劃32
2.3.1拉格朗日松弛技術(shù)33
2.3.2割平面法36
2.3.3分支定界法37
2.3.4列生成算法39
2.4亞啟發(fā)式算法41
2.4.1遺傳算法42
2.4.2蟻群算法43
2.4.3模擬退火算法44
2.4.4禁忌搜索算法46
2.4.5超啟發(fā)式算法48
2.5機器學習方法49
2.5.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)50
2.5.2強化學習55
2.5.3S2V-DQN 方法59
2.5.4指針神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)66
2.6評估方法75
2.6.1層次分析法75
2.6.2I>S證據(jù)理論77
2.6.3TOPSIS 方法78
2.6.4TODIM 方法79
參考文獻80
第3章區(qū)域觀測任務(wù)分解方法85
3.1單星區(qū)域分解方法85
3.2資源受限情形下多星協(xié)同區(qū)域分解89
3.2.1問題描述89
2.2.2數(shù)學模型90
3.2.3優(yōu)化算法93
3.2.4仿真實驗97
3.3資源充足情形下多星協(xié)同區(qū)域分解106
3.3.1問題描述 106
3.3.2數(shù)學模型 107
3.3.3優(yōu)化算法 108
3.3.4仿真實驗 111
3.4區(qū)域目標內(nèi)部觀測收益不均等情形下多星協(xié)同區(qū)域分解116
3.4.1問題描述 116
3.4.2數(shù)學模型 117
3.4.3優(yōu)化算法119
3.4.4仿真實驗 121
3.5本章小結(jié)124
第4章成像衛(wèi)星調(diào)度方法125
4.1參數(shù)說明125
4.2任務(wù)合成觀測調(diào)度問題126
4.2.1問題描述 126
4.2.2任務(wù)合成約束127
4.2.3任務(wù)合成優(yōu)化模型128
4.2.4主問題與子問題130
4.2.5算法設(shè)計132
4.2.6數(shù)值實驗 135
4.3成像數(shù)傳一體化調(diào)度問題136
4.3.1問題描述 136
4.3.2數(shù)學模型 137
4.3.3雙染色體遺傳算法138
4.3.4雙蟻群算法144
4.3.5改進模擬退火算法150
4.3.6改進禁忌搜索算法154
4.3.7四種智能算法對比分析158
4.4應(yīng)急任務(wù)調(diào)度問題160
4.4.1問題描述 160
4.4.2應(yīng)急任務(wù)調(diào)度模型161
4.4.3應(yīng)急任務(wù)調(diào)度算法164
4.4.4數(shù)值實驗與討論168
4.5本章小結(jié)174
參考文獻175
第5章移動目標搜索任務(wù)規(guī)劃方法176
5.1問題概述176
5.2研究現(xiàn)狀177
5.2.1目標搜索問題研究現(xiàn)狀178
5.2.2成像衛(wèi)星在動目標搜索問題中的調(diào)度技術(shù)現(xiàn)狀179
5.2.3海面移動目標航跡預測技術(shù)現(xiàn)狀181
5.3海面移動目標航跡預測方法182
5.3.1航跡預測問題概述182
5.3.2航跡數(shù)據(jù)預處理183
5.3.3數(shù)據(jù)驅(qū)動的航跡預測方法189
5.4多星對海面移動目標搜索模型194
5.4.1多星對海面移動目標搜索環(huán)境模型194
5.4.2基于搜索圖的衛(wèi)星觀測規(guī)劃方法196
5.5實驗、結(jié)果與討論203
5.5.1多星協(xié)同海面移動目標搜索實驗203
5.5.2觀測條帶選擇方法的對比實驗210
5.5.3海面移動目標航跡預測實驗211
5.5.4本章小結(jié)213
參考文獻213
第6章成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃仿真系統(tǒng)220
6.1系統(tǒng)需求分析220
6.1.1系統(tǒng)功能要點220
6.1.2系統(tǒng)性能要點221
6.2規(guī)劃系統(tǒng)業(yè)務(wù)設(shè)計221
6.2.1系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計221
6.2.2系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程222
6.3系統(tǒng)軟件設(shè)計224
6.3.1軟件系統(tǒng)組成224
6.3.2系統(tǒng)的運行與維護231
6.4任務(wù)規(guī)劃開發(fā)工具箱231
6.5本章小結(jié)232
第7章成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃技術(shù)展望233
7.1云-邊融合的任務(wù)規(guī)劃技術(shù)234
7.2虛擬星座任務(wù)規(guī)劃技術(shù)234
7.3天地一體化任務(wù)規(guī)劃技術(shù)236
7.4本章小結(jié)238
參考文獻238