张 淳 张 强 赵 阳 刘 鹤 刘晓敏

北京空间飞行器总体设计部，北京 100190

0 引言

遥感卫星覆盖区域广，可长时间运行，不受飞行空域限制，是一种重要的对地观测手段[1]。遥感卫星任务规划负责分配卫星观测资源、制定观测计划，利用有限存储、能源和可见时段等资源充分完成用户提交的成像任务，在遥感卫星成像业务应用过程中起到关键作用。随着遥感卫星应用技术的发展，相关任务规划问题得到了充分重视和广泛研究[2-3]。

遥感卫星任务规划问题与背包问题类似，均为NP难，不易获得全局最优解[4]，潜在解随遥感设备数量、卫星窗口数量、成像目标数量呈指数级增长，考虑多种因素下的优化搜索时间十分漫长。相关任务规划研究内容包括动态调度[5]、贪婪迭代[6]、禁忌搜索[7-8]、线性规划[9]、遗传算法[10-11]、蚁群算法[12]、整数规划[13-14]等等。这些任务规划求解过程均基于一些简化模型，或将任务规划问题映射为某种问题的变体，或者忽略、简化了卫星的部分实际运行约束，或者求解时间漫长，无法适应动态任务变化。目前，遥感卫星任务规划问题求解大多采用静态求解思路，即当任务需求发生变化时，将新需求与原需求整合后重新进行全局规划，并未考虑任务规划在实际运控系统中应用的实际动态响应需求。针对类似需求，采用基于规则的启发式任务规划具有更好的实用性。基于规则的启发式算法简单、直观、便于实现、运算效率高，是现实成像卫星规划系统中具有实际应用案例的算法[15-16]。……