甘 岚，龚胜平

(清华大学航天航空学院，北京 100084)

0 引 言

对地观测卫星在环境、气象、灾害监测等领域长期发挥着重要作用。为了完成空间任务，常常由多颗卫星组成一个空间系统，即卫星星座[1]。在覆盖全球的对地观测任务中，多颗对地观测星协同的方式能够大大缩短观测重访时间；同时若能充分利用卫星的轨道能力，星座的观测能力将得到更大提高。随着技术不断发展，越来越多具备更强的轨道机动能力的新型卫星投入使用，研究其组成的机动卫星星座的对地观测任务规划问题，成为越来越迫切的需求。

国内外学者在航天器对地观测及任务规划方面进行了广泛研究。文献[2]中提出的方法能够对目标可见性进行快速、准确的计算。文献[3]根据星下点轨迹与区域目标的位置关系，提出了一种区域目标的条带划分方法。文献[4]对深空探测航天器的任务规划方法进行了研究。文献[5]对航天器自主任务规划修复方法进行了分类阐述。卫星任务规划问题已被证明为NP-hard问题[6]。基于该问题，文献[7]等对三类主要的规划算法进行了比较：确定性算法由于本身限制，虽然能解决小规模问题，但是在多星任务规划等大规模问题上，启发式算法和智能搜索算法更加有效。文献[8]提出了一种基于指示的启发式算法(IBMOLS)，然而其仅适用于单星任务规划问题，任务规模较小。随着对地成像任务规模的不断扩大，国内外学者针对复杂成像任务规划算法进行了研究。……