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申请/专利权人：中国科学院软件研究所

摘要：本发明公开了一种多星对地周期性观测及优先级更新方法。本方法为：1）选取多个用于观测的卫星，得到一卫星集合；2）针对地球表面构造一网格空间，从该网格空间中选取一任务区域R，根据每一卫星的飞行轨道对任务区域R进行观测条带划分，得到每一卫星对应的多个观测条带；将该任务区域的总观测时间NT划分为N个观测周期，每个观测周期为T；3）根据每一卫星的轨道生成对应卫星在每一观测周期T内对任务区域R的成像机会；计算总观测时间NT内卫星i对该任务区域R的观测总次数；4）构建一规划模型，包括待优化的目标函数及约束条件；5）对规划模型进行求解，将求解结果作为卫星任务规划方案。本发明能提高任务区域在单个周期中的覆盖率。

主权项：1.一种多星对地周期性观测及优先级更新方法，其步骤包括：1选取多个用于观测的卫星，得到一卫星集合Sat，Ns表示所选卫星数量，所述卫星沿固定轨道移动时的侧摆角β在[-Β,Β]可变，变化步长为Δβ；2针对地球表面构造一网格空间，从该网格空间中选取一任务区域R，NG是该任务区域R对应的网格集合Grid中的网格总数，Gridm为其中一个网格，Gridm∈Grid；根据每一卫星的飞行轨道对任务区域R进行观测条带划分，得到每一卫星对应的多个观测条带；将该任务区域的总观测时间NT划分为N个观测周期，每个观测周期为T；3根据每一所述卫星的轨道生成对应卫星在每一观测周期T内对该任务区域R的成像机会；计算总观测时间NT内卫星i对该任务区域R的观测总次数k表示卫星i在第j个观测次数下能够观测到观测条带的编号，为卫星i在第j个观测次数下所有可能的观测条带个数，4构建一规划模型，所述规划模型包括待优化的目标函数及约束条件；所述目标函数为所述约束条件包括：其中，CT表示在每个观测周期T内至少需要满足的权重覆盖率，λ是惩罚系数，为网格Gridm在周期T内的权重；表示在t时刻网格Gridm是否被观测到，若被观测到则为1，否则为0；表示在观测周期T内网格Gridm是否被观测到，若被观测到则为1，否则为0；表示网格Gridm在t时刻内被卫星i的第j个观测次数所观测到的第k条观测条带内是否被观测到，若被观测到则为1，否则为0；选择卫星i的第j个观测机会的第k条观测条带对该任务区域R进行观测，若观测到则为1，否则为0；n＝1～N；5对所述规划模型进行求解，将求解结果作为卫星任务规划方案；然后根据所述卫星任务规划方案对该任务区域R执行观测，并根据观测过程中该任务区域R的覆盖情况动态调整各所述卫星的观测任务优先级；其中动态调整各所述卫星的观测任务优先级的方法为：51在第一个观测周期T时，为每一所述卫星的观测任务设置一初始优先级；根据所述卫星任务规划方案对该任务区域R执行观测并计算初始优先级状态下各所述卫星对该任务区域R的覆盖情况；52当第n个观测周期T，且n1时，根据第n-1观测周期T计算所得各所述卫星对该任务区域R的覆盖情况，用决策变量0或1表示第n个观测周期T内网格集合Grid中每一个网格的覆盖情况，得到53在当前第n个观测周期T内，对于每一个网格Gridm，其优先级设置为其中，为当前观测周期内的覆盖次数，为当前观测周期内的等待时间；allwaitTnum表示截止到当前观测周期网格Gridm等待的观测周期的个数；54根据更新后的网格优先级更新网格集合Grid中对应网格权重，然后执行步骤4～5；55n＝n+1，执行步骤52直至n＝N结束。

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