对地观测卫星任务规划研究
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３．ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４１，Ｃｈｉｎａ） 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｉｓａｃｏｒｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｎｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｇｒｏｕｎｄｓｙｓｔｅｍ．Ｂａｓｅｄｏｎｏｕｒｐｒａｃｔｉｃｅｏｆｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇａｎｄｍａｎ ａｇｉｎｇｔｈｅｇｒｏｕｎｄｓｙｓｔｅｍｏｆｅａｒｔｈｏｂｓｅｒｖｉｎｇｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ（ＥＯＳ）ｆｏｒｙｅａｒｓ，ｗｅｐｒｅｓｅｎｔａｒｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅｒｅｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｏｎＥＯＳｔａｓｋ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｆｒｏｍｔｈｅｖｉｅｗｐｏｉｎｔｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｓｏｆｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｉｌｉｔｙａｎｄｕｎｄｅｒｓｔａｎｄａｂｉｌｉ ｔｙａｒｅｈｉｇｈｌｉｇｈｔｅｄｉｎｔｈｅＥＯＳｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ．Ｗｅｔｈｅｎｓｔｕｄｙｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓｉｎｐｒａｃｔｉｃｅ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｅｍｅｒｇｅｎｃｙｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ，ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｓｙｓｔｅｍｓ，ｕｎｉｔｅｄｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｏｆｔｈｅｈｉｇｈａｎｄｌｏｗｏｒｂｉｔｓ’ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ，ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｏｆｌｏｗ－ｏｒｂｉｔｓａｔｅｌｌｉｔｅｎｅｔｗｏｒｋｓ，ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｏｆｓａｔ ｅｌｌｉｔｅｓａｎｄｇｒｏｕｎｄｓｔａｔｉｏｎｓ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｍａｃｈｉｎｅｌｅａｒｎｉｎｇｉｎｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇａｎｄｓｏｏｎ．Ｔｈｉｓｗｏｒｋｉｓｅｎｄｅｄｉｎｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｎｄｐｒｏｓ ｐｅｃｔｓｏｎｔｈｅＥＯＳｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ｅａｒｔｈｏｂｓｅｒｖｉｎｇｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ（ＥＯＳ）；ｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ；ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ；ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｔａｓｋｓｃｈｅｄ ｕｌｉｎｇ
（１． 军事科学院 国防科技创新研究院，北京 １０００７１；２． 天津 （滨海） 人工智能军民融合创新中心， 天津 ３００４５７；３． 西南电子电信技术研究所，成都 ６１００４１）
摘要：卫星任务规划是卫星地面系统的核心技术之一；文章立足于对地观测卫星任务规划技术的工程应用，结合多年卫星地 面系统研制及管理实践，对卫星任务规划的研究与应用现状及其未来发展趋势进行综述；文章强调了可靠性、可控性、可理解性 等概念，以及规划架构设计在任务规划研究中的重要性；在此基础上，着重阐述和分析了应急卫星任务规划、多系统协同任务规 划、高低轨卫星联合任务规划、低轨组网卫星任务规划一体化、星地协同任务规划、基于机器学习的任务规划等技术挑战，最后 就技术挑战进行了总结和展望。
关键词：对地观测卫星；任务规划架构；任务规划一体化；协同任务规划
犚犲狊犲犪狉犮犺狅犳犜犪狊犽犛犮犺犲犱狌犾犻狀犵狅犳犈犪狉狋犺犗犫狊犲狉狏犻狀犵犛犪狋犲犾犾犻狋犲狊
ＤｅｎｇＢａｏｓｏｎｇ１，２，ＭｅｎｇＺｈｉｐｅｎｇ１，ＹｉＹｕｊｉａｎｇ３，ＹｕＹｅ３，ＺｈｏｕＸｉａｏｇｕａｎｇ３
（１．ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＡｃａｄｅｍｙｏｆＭｉｌｉｔａｒｙＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００７１，Ｃｈｉｎａ ２．ＴｉａｎｊｉｎＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒ（ＴＡＩＩＣ），Ｔｉａｎｊｉｎ ３００４５７，Ｃｈｉｎａ
０ 引 言
对地观测卫星 （ＥａｒｔｈＯｂｓｅｒｖｉｎｇＳａｔｅｌｌｉｔｅｓ，ＥＯＳ）是目 前在轨卫 星 的主 要 组成 之一，其星载载 荷主 要 包 括 光 学 （含可见光和高光谱）、雷达、通 信 （有 时 也 称 为 电 子 观 测） 三大类型。对地观测卫星利用空间位置优势，获取地球表 面及其组成部分的重要数据和信息。对地观测卫星对于国 防建设 （制空 权、 制 天 权、 制 信 息 权 等） 和 经 济 民 生 （国 土普查、抗 震 救 灾、城 市 规 划 等） 具 有 极 为 重 要 的 作 用， 其数据与信息已经成为国家的基础性和战略性资源。
文献9针对多类型eos的点目标成像观测问题综合考虑侧视星上存储数传数据量星上能源等多种约束以观测任务评价务规划算法求解多星的任务观测计划和数传计划取得了较为良好的仿真结果
· １３０ ·
计 算 机 测 量 与 控 制 ．２０１９．２７（１１） 犆狅犿狆狌狋犲狉 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋 牔 犆狅狀狋狉狅犾
按国家 航 天 局 发 布 的 《民 用 卫 星 工 程 管 理 暂 行 办 法 》 定义，卫星 工 程 一 般 由 卫 星 系 统、运 载 火 箭 系 统、发 射 场 系统、测控系统、地 面 系 统、应 用 系 统 等 六 大 系 统 组 成。 卫星任务规划 属 于 地 面 系 统 （通 常 也 称 为 运 控 系 统 ） 的 核
收 稿 日 期 ：２０１９ ０５ ０２； 修 回 日 期 ：２０１９ ０５ ２１。 基 金 项 目 ：军 队 应 用 基 础 研 究（２０１６１１０１３５）。 作 者 简 介 ：邓 宝 松（１９７８ ），男 ，河 北 遵 化 市 人 ，副 研 究 员 ，硕 士 生 导 师 ，工 学 博 士 ，主 要 从 事 可 视 化 仿 真 、增 强 现 实 方 向 的 研 究 。
设计与应用
文章编号：１６７１ ４５９８（２０１９）１１ ０１３０ １０ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１９．１１．０２９ 中图分类号：Ｖ１９ 文献标识码：Ａ
对地观测卫星任务规划研究
邓 宝 松１，２， 孟 志 鹏１， 义 余 江３， 余 烨３， 周 晓 光３
（１． 军事科学院 国防科技创新研究院，北京 １０００７１；２． 天津 （滨海） 人工智能军民融合创新中心， 天津 ３００４５７；３． 西南电子电信技术研究所，成都 ６１００４１）
摘要：卫星任务规划是卫星地面系统的核心技术之一；文章立足于对地观测卫星任务规划技术的工程应用，结合多年卫星地 面系统研制及管理实践，对卫星任务规划的研究与应用现状及其未来发展趋势进行综述；文章强调了可靠性、可控性、可理解性 等概念，以及规划架构设计在任务规划研究中的重要性；在此基础上，着重阐述和分析了应急卫星任务规划、多系统协同任务规 划、高低轨卫星联合任务规划、低轨组网卫星任务规划一体化、星地协同任务规划、基于机器学习的任务规划等技术挑战，最后 就技术挑战进行了总结和展望。
关键词：对地观测卫星；任务规划架构；任务规划一体化；协同任务规划
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ＤｅｎｇＢａｏｓｏｎｇ１，２，ＭｅｎｇＺｈｉｐｅｎｇ１，ＹｉＹｕｊｉａｎｇ３，ＹｕＹｅ３，ＺｈｏｕＸｉａｏｇｕａｎｇ３
（１．ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＡｃａｄｅｍｙｏｆＭｉｌｉｔａｒｙＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００７１，Ｃｈｉｎａ ２．ＴｉａｎｊｉｎＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒ（ＴＡＩＩＣ），Ｔｉａｎｊｉｎ ３００４５７，Ｃｈｉｎａ
０ 引 言
对地观测卫星 （ＥａｒｔｈＯｂｓｅｒｖｉｎｇＳａｔｅｌｌｉｔｅｓ，ＥＯＳ）是目 前在轨卫 星 的主 要 组成 之一，其星载载 荷主 要 包 括 光 学 （含可见光和高光谱）、雷达、通 信 （有 时 也 称 为 电 子 观 测） 三大类型。对地观测卫星利用空间位置优势，获取地球表 面及其组成部分的重要数据和信息。对地观测卫星对于国 防建设 （制空 权、 制 天 权、 制 信 息 权 等） 和 经 济 民 生 （国 土普查、抗 震 救 灾、城 市 规 划 等） 具 有 极 为 重 要 的 作 用， 其数据与信息已经成为国家的基础性和战略性资源。
文献9针对多类型eos的点目标成像观测问题综合考虑侧视星上存储数传数据量星上能源等多种约束以观测任务评价务规划算法求解多星的任务观测计划和数传计划取得了较为良好的仿真结果
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计 算 机 测 量 与 控 制 ．２０１９．２７（１１） 犆狅犿狆狌狋犲狉 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋 牔 犆狅狀狋狉狅犾
按国家 航 天 局 发 布 的 《民 用 卫 星 工 程 管 理 暂 行 办 法 》 定义，卫星 工 程 一 般 由 卫 星 系 统、运 载 火 箭 系 统、发 射 场 系统、测控系统、地 面 系 统、应 用 系 统 等 六 大 系 统 组 成。 卫星任务规划 属 于 地 面 系 统 （通 常 也 称 为 运 控 系 统 ） 的 核
收 稿 日 期 ：２０１９ ０５ ０２； 修 回 日 期 ：２０１９ ０５ ２１。 基 金 项 目 ：军 队 应 用 基 础 研 究（２０１６１１０１３５）。 作 者 简 介 ：邓 宝 松（１９７８ ），男 ，河 北 遵 化 市 人 ，副 研 究 员 ，硕 士 生 导 师 ，工 学 博 士 ，主 要 从 事 可 视 化 仿 真 、增 强 现 实 方 向 的 研 究 。
设计与应用
文章编号：１６７１ ４５９８（２０１９）１１ ０１３０ １０ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１９．１１．０２９ 中图分类号：Ｖ１９ 文献标识码：Ａ
对地观测卫星任务规划研究
邓 宝 松１，２， 孟 志 鹏１， 义 余 江３， 余 烨３， 周 晓 光３