胡笑旋， 朱外明， 马华伟

(1. 合肥工业大学管理学院， 安徽 合肥 230009；

2. 合肥工业大学飞行器网络系统研究所， 安徽 合肥 230009)



卫星与浮空器协同侦察任务规划方法

胡笑旋1,2， 朱外明1,2， 马华伟1,2

(1. 合肥工业大学管理学院， 安徽 合肥 230009；

2. 合肥工业大学飞行器网络系统研究所， 安徽 合肥 230009)

摘要：针对卫星和浮空器协同对地侦察任务规划问题，提出了一种分阶段任务规划方法，将卫星与浮空器协同任务规划分为任务聚类、任务组分配和任务排程3个相继的阶段。使用层次聚类算法进行任务聚类，通过聚类形成多个任务组；给出了任务组分配的规划模型，将任务组与平台资源进行匹配；建立了任务排程的混合整数规划模型，并使用粒子群算法进行求解，将任务最终分配到相应的平台上。仿真结果表明，所提出的方法可行且有效。

关键词：卫星; 浮空平台; 协同侦察; 聚类; 任务规划

0引言

成像侦察卫星能够利用星载遥感设备，从空间轨道对指定的可覆盖的目标实施侦察。由于卫星资源的有限性、载荷的多样性和侦察任务的不确定性等因素，使得卫星任务规划成为重要的研究领域。近年来，国内外学者针对单星任务规划、多星协同规划等方面进行了研究。对于单星任务规划，整数规划和图论是经典的处理方法。文献[1]介绍了成像卫星任务规划的0-1整数规划模型，使用二进制变量表示传感器对目标的选择与否，将侦察目标间的时间互斥性转化为约束。文献[2]采用图论的方法，将侦察目标看作节点，沿卫星前进方向连接无时间互斥的节点，组成时间序、有向、无圈连通图，卫星侦察目标的选择为连通图中总权重最大的一条路径。……