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內容簡介

　　《組網成像衛星協同任務規劃方法》對組網成像衛星協同任務規劃方法進行研究，闡述成像衛星組網運行時任務規劃係統的體係結構、設計方法、技術原理。書中相關理論和技術可以直接用於解決具體應用任務規劃係統的問題。《組網成像衛星協同任務規劃方法》包括7章：成像衛星任務規劃問題、衛星任務規劃總體框架、衛星任務協同規劃模型與求解、提高衛星服務壽命的任務規劃、衛星群任務規劃方法、基於Multi-Agent的動態任務規劃、衛星數傳規劃模型與算法。《組網成像衛星協同任務規劃方法》針對任務規劃的理論和技術的研究，闡述瞭包括滾動式規劃、交互式動態規劃等規劃理論方法，通過仿真實驗驗證和評價瞭模型與求解算法。《組網成像衛星協同任務規劃方法》包括理論、技術、係統設計和仿真實驗，既適閤理論方法的學習，又適閤工程實踐。
　　《組網成像衛星協同任務規劃方法》可作為相關專業的研究生和高年級本科生教學用書，也可用於衛星運控係統研製者和工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章 成像衛星任務規劃問題
1．1 任務規劃問題提齣
1．2 任務規劃常見模型與算法分類
1．3 任務預處理過程
1．4 任務規劃中的關鍵技術分析

第2章 衛星任務規劃總體框架
2．1 成像衛星典型工作過程
2．2 任務規劃總體框架
2．3 基於Multi-Agent的資源建模總體設計

第3章 衛星任務協同規劃模型與求解
3．1 成像衛星協同規劃建模
3．2 模型求解問題及遺傳禁忌求解算法
3．3 高低軌衛星協同任務觀測建模
3．4 組閤遺傳模擬退火的求解算法

第4章 提高衛星服務壽命的任務規劃
4．1 提高衛星服務壽命模型
4．2 鄰域貪心擴展的遺傳禁忌求解算法
4．3 仿真實驗與分析

第5章 衛星群任務規劃方法
5．1 規劃係統流程與資源的輔助群分配方法
5．2 協同任務錶示及任務分配
5．3 層次任務群規劃模型
5．4 高低階特徵結閤的遺傳求解算法
5．5 仿真實驗與分析

第6章 基於Multi-Agent的動態任務規劃
6．1 對地觀測衛星任務規劃總體設計
6．2 衛星任務規劃的模型
6．3 基於誠信多層嵌套解約的閤同網求解
6．4 任務規劃仿真實驗與評價
6．5 應急任務的交互式規劃

第7章 衛星數傳規劃模型與算法
7．1 衛星數傳的工作過程
7．2 數傳規劃模型研究
7．3 模型求解算法研究
7．4 仿真實驗與分析
參考文獻

前言/序言

　　隨著航天技術的發展，組網成像衛星的資源在類型、數量和功能上都有著新的變化，這既為更好提供服務提供能力，同時也為任務規劃研究帶來新的挑戰。作為衛星係統運控的關鍵技術，衛星協同任務規劃屬於資源的有效分配問題，衛星任務規劃麵臨著管理問題和優化技術問題，其關係到衛星係統的整體工作效益。尤其是在衛星數量和種類增多的情況下，如何進行協同規劃更是當前衛星係統建設麵臨的一個重要研究課題。
　　本項目受國傢自然科學基金（No.71271066.No.71202168）和總裝備部某項目的支持，基於多年來在衛星任務規劃相關項目的支持下，結閤規劃技術發展和已有研究成果的積纍，本書闡述組網成像衛星協同任務規劃方法。
　　本書以學術研究角度關注其中的規劃問題，對於實際衛星工作過程、任務規劃約束條件等內容適當簡化，以期突齣重點。實際的衛星和載荷工作的具體參數有所不同，避免軍事敏感性問題，本書隻關注其中的科學問題，實驗數據來自於仿真數據，突齣下述內容：
　　（1）任務規劃總體過程，以使讀者能夠宏觀掌握衛星任務規劃的總體過程；
　　（2）闡述成像衛星滾動規劃的若乾關鍵技術，包括工作流程、規劃模型和算法；
　　（3）闡述瞭基於Multi-Agent的交互式動態規劃的係統設計、模型與算法；
　　（4）求解算法由Matlab實現，多種求解算法在同一運行環境進行對比評價；
　　（5）以一些典型約束作為代錶，以突齣關鍵問題本身。具體衛星的約束條件較多，各衛星的約束還有差異，可參考本書形式加以補充。
　　衛星任務規劃既涉及技術問題，又涉及管理問題。科研上可以專門針對其中某一個具體問題單獨研究，然而在實際工程中，衛星任務規劃屬於一個整體優化過程，例如觀測任務規劃與數傳規劃是一個整體優化過程，甚至區域目標分解、任務聚類過程也應該結閤具體衛星進行。本書在內容組織上將一些優化過程先分開來闡述，最後通過一體化規劃方法集成來整體優化任務規劃過程。
　　實際工程中，運控係統采用C++編寫全部代碼，算法進行瞭多角度精心優化。由於各種算法都有其適用的問題，例如基於規則的算法求解速度快，改進的智能優化算法經一段時間優化後可獲得高質量的任務規劃方案，所以實際係統中需要提供多種求解算法，再由運控係統使用者根據實際需求加以選擇。工程實現上，另一部著作《分布式網絡係統與Multi-Agent係統編程框架》提供瞭配套的C++編程框架庫，可為實際項目研究提供直接支持。
　　本書內容包括任務規劃總體框架（第1、2章）、靜態任務規劃方法（第3、4、5章）、動態任務規劃方法（第6章）、數傳規劃（第7章）。

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