灵巧卫星对地观测调度的分解优化方法研究

具有三维观测自由度的灵巧卫星是我国新一代对地观测卫星的重要发展方向。相对目前在轨卫星最多具有一维的侧摆自由度而言，灵巧卫星的出现将极大程度增加卫星对给定地面目标实施观测的可选方式和灵活度。由此导致的卫星对地观测可行方案空间的显著扩展，使得灵巧卫星对地观测调度问题的高度组合特征更加突出，大大增加了问题的复杂性和解搜索的寻优难度。本课题通过对灵巧卫星在飞行、实施观测等过程中的特点和相关操作约束进行合理的建模与分析，探讨多星条件下灵巧卫星对地观测调度问题的不同建模方式，在此基础上重点针对不同模型的特点，分别研究基于分解优化策略的求解算法，将原复杂问题分解为相对简单的主问题和子问题，并利用子问题的解对主问题求解过程的反馈和引导，实现整个灵巧卫星对地观测调度方案的快速寻优。本课题研究在复杂组合优化问题求解算法方面具有重要的理论意义，同时对我国未来新一代灵巧观测卫星的合理高效利用具有很强的应用意义。