面向移动目标连续侦察的电子侦察卫星任务规划方法研究
任务规划系统及其应用发展研究
任务规划系统及其应用发展研究摘要任务规划系统是信息科学技术在军事辅助决策领域的一种重要应用形式。
本文主要介绍了任务规划系统的起源及其应用发展情况，重点分析了任务规划系统概念的演变。
关键词任务规划系统；应用与发展；研究任务规划系统（Mission Planning System，MPS）在海湾战争中首次广泛使用，为多国部队的胜利做出了巨大贡献[1～3]。
此后，引起了世界各大国的广泛关注，尤其是进入21世纪，其应用领域不断拓展，功能特点和体系结构多种多样，任务规划系统的概念也在不断演进。
本文对此进行了综述，为其进一步发展夯实了理论基础。
1 任务规划系统的起源任务规划系统最初起源于空间探索[3]。
20世纪70年代，美军围绕F-16C/D 战机任务规划需要，运用计算机进行电子地图标绘和简单的飞行诸元辅助计算[4]，替代以往由人利用纸、笔和尺等工具花费很多时间来制定作战计划的方式，大大提高了特定战机任务规划的速度和精度，初步显示了其军事效能。
限于当时计算机的发展水平，此时的MPS软件系统仅仅是磁带输入/输出程序，也被称为第一代MPS。
80年代后，美军基于新型计算机开始研制第二代MPS，1989年开发完成，实现了单一型号飞机飞行员任务计划从纸上作业到电子地图作业的转变，并在海湾战争中成功使用。
随着计算机性价比的进一步提升，90年代以后，MPS进入迅猛发展时期，所开发的产品被划分为第三代。
目前，美国的陆海空三军都装备有不同类型的MPS，力求在实际作战中应对各层面作战任务，而且从军事领域发展到民用领域。
2 任务规划系统应用领域的拓展2.1 航空领域任务规划系统大量文献资料表明[1-5]，任务规划系统最早是美军用来为特定战机制定对地攻击等计划服务的。
1980年美军开始装备计算机辅助任务计划系统CAMPS，1983年完成基于UNIX的任务支持系统MSS I的开发，1989年完成基于PC的任务支持系统MSS Ⅱ的开发，1992年研制成功空军任务支持系统AFMSS，1996年完成Windows环境下的便携式飞行计划软件PFPS，1998年海军任务规划系统NavMPS定版。
采用组合优化策略的电子侦察卫星规划方法
采用组合优化策略的电子侦察卫星规划方法张志恒;尹路明;王茂磊【摘要】The deifnition of the electronic reconnaissance satellites scheduling problem is analyzed, and a multi-objective math-ematic model is established. A multi-objective scheduling algorithm, based onMOEO(Multi-Objective Extremal Optimization) with post-optimization procedure, is put forward to settle the problem. The scheduling algorithm includes two parts: the main procedure based on MOEO and the post-optimization procedure based on TS. The algorithm introduces effective chromosome representation which facilitates all of the operations. In the MOEO main procedure, three mutation operators are designed to search the solution space, which include insert mutation, mode mutation and delete mutation. Pareto optimality based sorting ensures the efifcient multi-objective optimization effort of the algorithm. Elitism mechanism is adopted to prevent losing non-dominated individuals generated during the evolutionary process and speeds up the convergence of the algorithm. In the post-optimization procedure, a simple TS algorithm is incorporated to further improve the best-found Pareto solutions, which consists ofifve neighborhoods. At last, a simulation instance is presented, and the computation results experi-mentally indicate that the proposed algorithm is an efifcient method for solving the electronic reconnaissance satellites scheduling problem.%对电子侦察卫星任务规划问题进行了分析，建立了问题的多目标规划模型；设计了一种基于带后优化过程MOEO(Multi-objectiveExtremal Optimization)的多目标规划算法对模型进行求解，该算法包含MOEO主算法过程和基于禁忌搜索(TS)的后优化过程两部分：MOEO主算法中采用插入变异、模式变异及删除变异等算子对解空间进行搜索，基于Pareto最优概念的解排序确保了解在多个目标上的有效优化，精英策略避免了丢失进化过程中产生的非劣解；TS后优化过程中提出了多种邻域结构，使用各种邻域算子或算子的组合，对主算法Pareto最优解进一步优化，以得到更好的解。
基于强化学习的动目标协同观测任务自主规划方法
基于强化学习的动目标协同观测任务自主规划方法
刘一隆;张聪;张斯航;陈砺寒
【期刊名称】《空间控制技术与应用》
【年(卷),期】2024(50)3
【摘要】随着空间目标的数量逐渐增多、空中目标动态性日趋提升,对目标的观测定位问题变得愈发重要.由于需同时观测的目标多且目标动态性强,而星座观测资源有限,为了更高效地调用星座观测资源,需要动态调整多目标协同观测方案,使各目标均具有较好的定位精度,因此需解决星座协同观测多目标的任务规划问题.建立星座姿态轨道模型、目标飞行模型、目标协同探测及定位模型,提出基于几何精度衰减因子(geometric dilution of precision, GDOP)的目标观测定位误差预估模型及目标观测优先级模型,建立基于强化学习的协同观测任务规划框架,采用多头自注意力机制建立策略网络,以及近端策略优化算法开展任务规划算法训练.仿真验证论文提出的方法相比传统启发式方法提升了多目标观测精度和有效跟踪时间,相比遗传算法具有更快的计算速度.
【总页数】10页(P42-51)
【作者】刘一隆;张聪;张斯航;陈砺寒
【作者单位】北京控制工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】V44
【相关文献】
1.基于强化学习的海洋移动观测网络观测路径规划方法
2.基于注意力神经网络的对地观测卫星星上自主任务规划方法
3.基于聚类和强化学习的多无人机协同侦察任务规划
4.基于强化学习的深空探测器自主任务规划方法
5.面向区域目标观测的多星协同成像任务规划方法
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移动目标打击链研究
移动目标打击链研究黄汉文【摘要】针对信息化战争作战形式的变化,研究移动目标打击从传感器到射手的作战过程,分析“打击链”在态势感知、指挥控制、武器协同、数据交链和安全防护等环节的任务功能.最后提炼移动目标“打击链”的关键技术,并对移动目标“打击链”总体技术、移动目标动态综合感知、天地一体异构数据交链等关键技术进行了分析和论述.【期刊名称】《航天电子对抗》【年(卷),期】2015(031)002【总页数】4页(P27-30)【关键词】移动目标;“打击链”;数据链;态势感知【作者】黄汉文【作者单位】上海卫星工程研究所,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TN97人类战争的形式历来是随着技术的发展而变化，特别是近年来新军事变革的出现和信息化技术的发展，使得战争的形式发生了巨大变化。
1964～1975年的越南战争打了12年；同等规模的海湾战争只进行了42天； 2003年的伊拉克战争，大规模的军事行动只用了21天。
美军凭借强大的C4KISR、一体化的高新技术优势，使得“打击链”的时间在不断缩短。
据有关资料统计，美军战场完成从发现目标到实施打击的“打击链”时间，海湾战争是80～101min，科索沃战争缩短到30～45min，阿富汗战争缩短到15～19min，伊拉克战争则缩短至10min左右。
“打击链”是指部队在战场攻击目标时，形成的“发现-识别-定位-跟踪-瞄准-打击-评估”这样一个完整的流程，也就是美军鼓吹的观察、判断、决策和行动回路(即OODA回路)。
美军认为，对于作战人员来说，精确信息的需求是最关键的,及时获取精确信息，并立即利用信息，准确实施决定性行动，往往是战争减少风险、克敌制胜的关键因素；美军发展军事优势一直就是在提高快速搜集大量信息、消化吸收信息及采取相应行动的能力；战争指挥员在信息战中的目标就是让准确信息按照要求在正确时间到达正确人员手中，尽可能缩短OODA回路的时间，以使回路运行时间尽可能短于目标的回路时间，即美方OODA回路运行过程尽可能完全处于目标的回路之内。
面向新任务插入的电子侦察卫星任务规划方法
Ｚ ＨＵ ｉｎ — ａ ＨＵＡＮＧ ｉ， ＩＪａ —ｕ ， ＡＮＧ Ｊａ ｇ ｈ ｎ ， Ｗｅ Ｌ ｉｎ Ｊ ｎ Ｗ Ｄｉ
ｏ ｔ ｚ ｔ ｎ ｏ ｊｃｉｅ ｕ ｓｆ ｒ ｒ ｙ ａ ｃｉ ｓ ｒｉ ｎａｇ ｒｔ ｍ ａ ｅ ｎｈ ｕ ｉｔｃｒ ｌｓｆ ｃ ｓｎ ｎ ｔ ｅ ｐ ｉ ａ ｉ ｂｅ ｔ ，ｐ ｔ ｏ ｗａ ｄａｄ ｎ ｍｉ ｅ ｔ ｌｏ ｉｈ ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ｒｓｉ ｕｅ ｏ ｕ ｉ ｇｏ ｈ ｍｉ ｏ ｖ ｎ ｏ
ｏ ｈ ｎ ｔ １ ｒ ｃ ｎ ａ ｓ ａ ｃ ｌｎ ｆｅ ｈ ｌ ｏ ｏ ｆ ｎ ｗ ｓ ｉ ｎ ｉ ｓ ｒ ｉ ｎ Ａｔ １ ｓ ，ｉ ｇ ｖ ｓ ａ ｆ ｔ ｅ ｉ ｉｉ ｅ ｏ ｎ ｉｓ ｎ ｅ ｐ ａ ｓ ａ ｔ ｒ ｔ ｅ ａ ｌ ｒ ｓ ｍｅ ｏ ｅ ｍｉｓｏ ｎ ｅ ｔｏ ． ａ ａ ｔ ｔ ｉｅ ｎ
ａｒ ａ ｏ ｈ ｅ ｓｉｎ ｉ ｂｅｔ ｅｔ ｘｍｉ ｈ ｕ ｏ ａｋ ｌｎ ｅ ｎ ｎｍｉ ｈ ｈ ｎ ｅ ｒｉ ｌ ｆ ｅｎ ｗ ｍｉ ｏ ｓｗ ｔ ｏ ｊｃｉ ｍａ ｉ ｚ ｔ ｅｓｍ ｆ ｓ ｓ ａ ｎ ｄａ ｄｍｉｉ ｚ ｔｅｃ ａ ｇ ｓ ｖ ｔ ｓ ｈ ｖ ｏ ｅ ｔ ｐ ｅ
启发意义。 关键词 ： 任务 规 划 ， 电子 侦察 卫 星 ， 态 插入 ， 发 式搜 索 算 法 动 启 中 图分 类号 ： Ｐ ９ Ｔ ３９ 文 献 标识 码 ： Ａ
Ｍ ｉｓ ｏ ａ ｉ ｇ ｆ ｒ Ｅｌ ｃ ｒ ｎｉ ｃ ｎｎａ ｓ ａ ｅ Ｓ ｔ ｌｉｅ ｓ ｉ ｎ Ｐｌ ｎｎ ｎ ｏ ｅ ｔ ｏ ｃ Ｒｅ ｏ ｉ ｓ ｎｃ ａ ｅ ｌｔ ｓ
面向成像卫星组网的群任务规划方法探讨
具体而言，约束模型可以包括以下几个方面 ：（1）时间
窗口约束 ：对于每个任务，都有一个时间窗口，表示任
务必须在该时间窗口内完成。这些时间窗口可以用一个
88
尚希杰 冯阳 林晓勇等：面向成像卫星组网的群任务规划方法探讨
2023 年第 11 期
时间表来描述，每个时间表包含多个时间段，表示任务
可以在这些时间段内完成。（2）卫星载荷约束 ：每个卫
以通过整数规划算法得到卫星群任务的最优分配方案。
2.3 算法模型
算法模型主要用于描述遗传算法和贪心算法的实现
细节和参数设置。具体而言，遗传算法包括选择、交叉
和变异等操作，需要设置适当的参数如种群大小、交叉
概率和变异概率等。贪心算法包括局部搜索和全局搜索
两个阶段，需要设置适当的搜索策略和启发式函数。
为了提高算法的效率和准确性，可以将算法模型、
Windows 10 操作系统上进行实验仿真。实验所需数据
主要包括成像卫星的任务需求和资源信息，以及卫星之 间的通信和协作约束条件等 [4]。在实验中，设置了 50 个
成像任务和 10 颗卫星，其中每个卫星可以执行 5 个任
务。同时，考虑了卫星之间的通信和协作约束条件，以
确保任务的正确执行和协调。
3.2 实验结果分析
件，如任务之间的优先级关系、任务执行的时序关系等。
这些约束条件可以用一个任务图 G=(V,E) 来描述，其中
V 表示任务集合，E 表示任务之间的优先级和时序关系。
例如，如果任务 i 必须在任务 j 之前执行，可以用一个有
向边 (i, j) 来表示。
成像卫星拍摄任务规划问题中的优化模型，即线性
规划模型如式（1）所示 ：
收稿日期 ：2023-07-23 作者简介 ：尚希杰（1983—），男，山东平度人，硕士，高级工程师，研究方向 ：航天测运控领域、统筹调度天地基资
基于先验信息的海洋移动目标卫星成像侦测任务规划
基 于先 验信 息 的海 洋 移 动 目标 卫 星 成 像 侦 测 任 务 规划
王 慧林 ， 涤珊 ， 邱 马满好 ， 卢 盼
（ 防科 技 大 学 信 息 系 统 与 管 理 学 院 ， 沙 国 长 ４０ ７） １ ０ ３
摘
要 ： 于相 关 先 验 信 息 ， 大 型 海 洋 移 动 目标 进 行 卫 星 成 像 侦 察 以获 取 其 实 时 动 态 信 息 是 卫 星 成 像 侦 察 面 临 的 新 课 基 对
ｃ ｓ ｒ ｃ ｉｓ ａ ｅ ｃ ｒ ａ ｎ ｐ ｏｐ ｓ ｉｓ ｏｎ ｔ ｕ ｔ ｔ ｌ ｔ ｎ ｙ ａ ｅ ａ ｄ ｒ ｏ ｅ ｔ ｍ ｏ ｉ ｎ ｏｒ ｃ ｓ ｉ ｍ ｏ ｌ Ｃｏｎ ｔ ｕ ｔ ｈ ｄｙ ｍ ｉ ｏ ｅ ｖ ｎｇ ｔｏ ｆ ｅ ａ ｔｎｇ ｄｅ ； ｓ ｒ ｃ ｔ ｅ ｎａ ｃ ｂｓ ｒ ｉ
中 国分 类 号 ： Ｐ ９ Ｔ ３９ 文献标识码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｉ ｓ ｏ ｐｌ ｎｎｉ ｆ Ｓ ｔ ｌｉｅ Ｉ ａ ｉ ｃ ｎ ｉ ｓ ｎｃ ｓ ａ ｃ ｎ Ｍ ｓ ｉ ｎ－ ａ ｎｇ ｏ ａ ｅ ｌｔ ｍ ｇ ｎｇ Ｒｅ ｏ ｎａ ｓ ａ ｅ
ｆ ｒ Ｏｃ ａ ｏ ｉ ｒ ｅ ｓ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ Ｐｒ ｏ ｎｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｎ Ｍ ｖ ｎｇ Ｔａ ｇ ｔ ｓ ｄ ｏ ｈ ｉ ｒ Ｉ ｏ ｍ ｔｏ
ａ ｔｖ ｔ ｅ ｏ ｒ ｐｏ ｉ ｏ ｔ ａ ｅ ｃ ｒ ａ；Ｂｒ ｎ ｏ ｗａ ｄ ｉ ｇｉ ｃ ｅ ｌｎ ｏ ｌｏｎ ｔ ｅ ｂａ ｉ ｈｅ ｃ ｉ ｉｙ ｓ ｔｃ ｎｔａ ｓｎｇ ｔ ｈｅ ｌ ｔ ｎ ｙ ａ ｅ ｉ ｇ ｆ ｒ ｒ ｍａ ｎｇ ｓ ｈ ｄｕ ｉ ｇ ｍ ｄｅ ｈ ｓｓ ｏｆｔ ｓ ｔ ａ ｄ ｔ ｅ ｍｏ ｉ ｎ ｆ ｒ ｃ ｓ ｉ ｅ ｎ ｈ ｔｏ ｏ ｅ ａ ｔｎｇ ｍｏｄ ｌ ｄｏ ｎ ｔｃ ａ ｇｏ ｉｈｍ ｏ ｒ ｓ ｌ ｔ，ｏｂ ａ ｎ ｔ ｅ ｏ ｉ ａ ｅ ｒ ｅ ，ａ ｐｔＧｅ ｅ ｉ ｌ ｒｔ ｔ ｅ ｏ ｖｅ ｉ ｔ ｉ ｈ ｐｔｍ ｌｏｒ ｎ ａ — ｏ ｉ ａ ｍａ ｎ ｅ ｏ ｎａ ｓ ａ ｅ ｌ ｎ． Ｔｈｅ ｒ ｓ ｌ ａ ｔｃ ｌ ｘａ ｐｔｍ ｌ ｉ ｇｉ ｇ ｒ ｃ ｎ ｉｓ ｎｃ ｐ ａ ｅ ｕ ｔ ｏｆ ｐｒ ｃ ｉ ａ ｅ ｍｐｌ ｄ ｍ ｏ ｔ ａ ｅ ｔ ａｔｏｎ ｌｔ ｎｄ ｅ ｅ ｎｓ ｒ ｔ ｓ ｈｅ ｒ ｉ ａ ｉｙ ａ ｖ ｌｄ ｔ ｆｔ ｅ ｍ ｏ ｅ ｎｄ ａ ｇ ｒｔ ａ ｉ ｉｙ ｏ ｈ ｄ ｌａ ｌ ｏ ｉｈｍ ｎ ｒ ｓ ｌ ｎｇ ｔ ａ ｅ ｌｔ ｓ ｓ ｈｅ ｌｎｇ ｐｒ ｂｌ ｍ ｔ ｉ ｒ ｉ ｏｒ ｔｏ ｉ ｅ ｏ ｖｉ ｈｅ ｓ ｔ ｌｉｅ ｃ ｄｕ ｉ ｏ ｅ ｗｉｈ ｐｒｏ ｎｆ ｍａ ｉ ｎ． Ｋｅ ｒ ｓ： ａ ｅ ｌ ｅ ｓ ｈｅ ｕｌｎ ｐｒｏ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｎ， ｈ ｎｇｅ ｂｌ ａ ｅ ｙ ａ ｅ ｍ ｏ ｉ ｎ ｆ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｍｏｄ ｌ ｙ ｗｏ ｄ ｓ ｔ ｌｉ ｃ ｄ ｉ ｇ， ｉ ｒ ｉ ｆ ｒ ｔｏ ｃ ａ ｔ ａ ｅ ｌ ｔ ｎｃ ｒ ａ， ｔｏ ｏ ｅ ａ ｔｎ ｅ，
电子侦察卫星多星侦察覆盖区域及仿真分析
电子侦察卫星多星侦察覆盖区域及仿真分析杨刚;刘湘伟;郭建蓬【摘要】针对单颗电子侦察卫星侦察覆盖范围有限的弱点,利用多颗电子侦察卫星组成卫星环、卫星星座进行侦察.建立了电子侦察卫星环对地侦察覆盖区域计算模型,对卫星环形成的覆盖带宽度和侦察盲区面积进行了计算.构建了电子侦察卫星星座对地侦察覆盖区域计算模型,讨论了相邻卫星环盲区半径与盲区中心距之间的关系对卫星星座对地侦察覆盖区域的影响.最后对卫星环侦察覆盖区域与卫星星座盲区随轨道高度、侦察天线波束角以及轨道倾角的变化关系进行了仿真分析.【期刊名称】《火力与指挥控制》【年(卷),期】2018(043)011【总页数】5页(P156-160)【关键词】电子侦察卫星;卫星环;卫星星座;实时侦察;覆盖区域【作者】杨刚;刘湘伟;郭建蓬【作者单位】国防科技大学电子对抗学院,合肥230031;国防科技大学电子对抗学院,合肥230031;国防科技大学电子对抗学院,合肥230031【正文语种】中文【中图分类】TN973;TJ010 引言电子侦察卫星是伴随着空间信息技术和军事航天技术逐步发展起来的一种空间信息作战系统，它可以获取传统侦察手段难以获取的有关军事斗争、经济建设、国家安全、政治和外交等领域的重要情报[1]。
随着发射的电子侦察卫星数量不断增加，要对卫星的侦察任务进行有效规划，就必须从多星入手来研究其侦察能力。
本文使用Walker星座模型[2]，按照轨道位置和数量的不同，可以将多星侦察分为卫星环侦察覆盖区域和星座侦察覆盖区域，下面分别就这两种情况进行讨论。
1 电子侦察卫星环对地侦察覆盖区域计算模型电子侦察卫星对地侦察属于一种无源侦察，侦察接收天线在对地侦察时，其侦察波束在地面形成的投影为天线主波束前沿的截面椭圆，椭圆的长轴与短轴由侦察天线的E面、H面方向图的主瓣所决定，如图1所示：图1 电子侦察卫星对地瞬时覆盖区域为了获取更大的侦察覆盖区域，实现侦察的连续性和时效性，需要在一个轨道内的不同位置上放置多颗卫星，使每颗卫星的对地侦察覆盖区域有所交迭，形成“环状覆盖带”，从而增加卫星的瞬时侦察覆盖面积，实现卫星侦察在时间上的“接力”。
无人机侦察多目标实时定位技术研究
无人机侦察多目标实时定位技术研究蔡明兵;刘晶红;徐芳【期刊名称】《中国光学》【年(卷),期】2018(011)005【摘要】目标定位是无人机侦察系统中至关重要一步.为增强无人机侦察目标定位的实时性、提高定位精度及侦察效率,提出一种多目标实时定位的方法,建立主次目标定位几何关系及坐标转换模型,结合已知数据信息求取各目标大地坐标,并用蒙特卡洛法分析目标定位误差.最后,基于即将组网成功\"北斗二代\"卫星导航系统对无人机空中定位,同时采用递归最小二乘算法滤波处理,提高了目标定位精度.研究及实验结果表明,北斗导航定位能够有效提高无人机空中定位精度,且有望达到厘米级精度,同时采用RLS滤波处理能使目标定位精度提高10 m左右.该方法能够有效增强无人机定位实时性,提高定位精度及侦察效率.【总页数】10页(P812-821)【作者】蔡明兵;刘晶红;徐芳【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院大学,北京100049;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院大学,北京100049【正文语种】中文【中图分类】V279+【相关文献】1.无人机多目标侦察航迹规划方法 [J], 刘志阳;江涛2.基于HMM模型的战场侦察多目标识别技术研究 [J], 崔亮;郑坚;马春庭;陈东根3.基于混合多目标进化算法的多无人机侦察路径规划 [J], 彭星光;高晓光;魏小丰4.多无人机多目标协同侦察航迹规划算法 [J], 庞强伟;胡永江;李文广5.用于火炮自动瞄准的无人机侦察实时定位系统 [J], 刘文;刘昆;李雯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电子侦察卫星任务调度方法
微纳卫星组网电子侦察定位关键技术探讨
微纳卫星组网电子侦察定位关键技术探讨朱伟强;王克让;朱晓丹【摘要】基于微纳卫星的电子侦察还处于起步阶段,许多问题亟需解决.讨论了微纳卫星组网电子侦察定位三个方面的若干关键技术,分别是电子侦察基本架构、载荷硬件架构和星间组网通信.在提出松耦合和紧耦合组网侦察定位架构的基础上,讨论了对地面和空中动目标的定位方法以及载荷实现相关的关键技术,给出了一种星间链路方案,提出了一种基于参数的中频数据压缩方法,可为微纳卫星电子侦察技术的发展提供一些参考.【期刊名称】《航天电子对抗》【年(卷),期】2016(032)002【总页数】5页(P1-5)【关键词】电子侦察;微纳卫星;无源定位;自组织组网;数据压缩;微型化【作者】朱伟强;王克让;朱晓丹【作者单位】中国航天科工集团8511研究所,江苏南京210007;中国航天科工集团8511研究所,江苏南京210007;中国航天科工集团8511研究所,江苏南京210007【正文语种】中文【中图分类】TN971+.5;V474.2+7星载电子侦察是获取电子情报的重要手段，尤其在快速作战决策方面，更是有其独特的作用。
但是目前电子侦察卫星面临两个方面的问题，一是其研制周期长、研发与制作费用高、风险性大等弱点逐渐显露；二是无法满足大范围、连续性的长期监视的军事需求。
同步轨道虽然能长时间、大范围连续监视，但灵敏度及定位精度受限，而低轨卫星过顶时间有限，虽然可以通过组网解决，但是由此将引入卫星数量的急剧增加和星间、星地数传的需求及相应的成本增加等更多问题。
随着微电子、微机电、组网技术的飞速发展，基于微纳卫星的电子侦察技术优势越来越明显，利用微纳卫星组网技术来解决目前电子侦察卫星发展遇到的问题势在必行。
基于微纳卫星组网电子侦察技术具有如下突出优势[1]：快速响应，快速组装组网；大覆盖、高时效、连续观测；低成本、低风险。
基于微纳卫星的载荷方面，国内外对通信、光学侦察、导航等领域[2]有较多研究，但是电子侦察载荷研究较少，本文主要对微纳卫星组网电子侦察基本架构、载荷、星间组网通信等方面的关键技术进行了探讨。
采用组合优化策略的电子侦察卫星规划方法
采用组合优化策略的电子侦察卫星规划方法在当今信息时代，电子侦察卫星在军事、情报和国家安全等领域发挥着至关重要的作用。
它们能够收集、监测和分析来自地球表面的各种电子信号，为决策者提供关键的情报支持。
然而，要使电子侦察卫星有效地发挥作用，就需要精心规划其任务和轨道参数，这就涉及到采用组合优化策略来实现最佳的规划效果。
电子侦察卫星的工作环境极为复杂。
地球表面的电磁信号来源众多，包括通信信号、雷达信号、导航信号等等。
而且这些信号的频率、强度、时间和空间分布都具有不确定性。
此外，卫星自身的资源也是有限的，例如能源供应、存储空间和数据传输带宽等。
因此，如何在这些限制条件下，最大程度地提高卫星的侦察效能，是一个极具挑战性的问题。
组合优化策略为解决这一问题提供了有力的工具。
简单来说，组合优化就是在给定的一组可能的选择中，找出最优的组合方案。
在电子侦察卫星规划中，这意味着要确定卫星的轨道类型（如低地球轨道、中地球轨道或地球同步轨道）、轨道高度、轨道倾角、卫星的数量以及它们的工作时间和频率范围等。
首先，我们来谈谈轨道类型的选择。
低地球轨道卫星距离地球表面较近，能够提供高分辨率的侦察数据，但覆盖范围相对较小，卫星的寿命也较短。
中地球轨道卫星则在覆盖范围和寿命之间取得了一定的平衡。
地球同步轨道卫星能够持续覆盖特定区域，但分辨率相对较低。
因此，根据侦察任务的需求，选择合适的轨道类型是规划的第一步。
轨道高度和倾角的确定也是至关重要的。
不同的高度和倾角会影响卫星的覆盖范围和重访时间。
如果需要对特定区域进行频繁侦察，那么可能需要选择较低的轨道高度和适当的倾角，以缩短重访时间。
反之，如果要进行大范围的普查，则可能需要更高的轨道高度和更广泛的倾角。
卫星的数量则需要综合考虑任务的复杂性、覆盖范围的要求以及成本等因素。
增加卫星数量可以提高侦察的时效性和覆盖范围，但同时也会带来更高的成本和更复杂的管理难度。
因此，需要在这些因素之间进行权衡，找到一个最优的卫星数量配置。
电子侦察卫星任务调度方法
电子侦察卫星任务调度方法
王慧林;黄小军;马满好;邱涤珊
【期刊名称】《系统工程与电子技术》
【年(卷),期】2010(032)008
【摘要】基于电子侦察卫星任务规划问题的特殊性,提出了规划预处理的基本方法,并基于合理假设建立了问题的多目标规划模型;设计了一种改进的遗传退火算法对模型进行求解,为防止最优解的丢失,引入了基于精英保留的选择机制,同时该算法有效避免了遗传算法局部优化能力差及模拟退火算法易陷入局部最优等缺陷.最后,通过实例将该算法与遗传算法(genetic algorithm, GA)及模拟退火算法(simulated annealing algorithm, SA)相比较,结果表明该算法能有效解决电子侦察卫星的任务规划问题.
【总页数】5页(P1695-1699)
【作者】王慧林;黄小军;马满好;邱涤珊
【作者单位】国防科学技术大学信息系统与管理学院,湖南,长沙,410073;国防科学技术大学信息系统与管理学院,湖南,长沙,410073;国防科学技术大学信息系统与管理学院,湖南,长沙,410073;国防科学技术大学信息系统与管理学院,湖南,长
沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.面向移动目标连续侦察的电子侦察卫星任务规划方法研究 [J], 李长春;祝江汉
2.基于MOEO的电子侦察卫星多目标规划方法 [J], 王慧林;黄小军;李建军;马满好
3.低轨电子侦察卫星地面站任务调度决策方法 [J], 王磊;周琦;陈培群
4.采用组合优化策略的电子侦察卫星规划方法 [J], 张志恒;尹路明;王茂磊
5.基于随机模拟的电子侦察卫星多目标优化调度方法 [J], 彭黎;黄维
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211014276_高轨遥感卫星持续跟踪多个动目标的任务规划方法
具有很好的适应性.
关键词 高轨遥感卫星;多个动目标持续跟踪;任务规划;遗传算法
中图分类号:
TP３０１
６ 文献标志码:
A DOI:
１０
３９６９/
i
s
s
n
１６７３
Ｇ
８７４８
２０２３
０１
００４
解的思想,将遥感卫 星 对 地 观 测 的 任 务 规 划 问 题 构
速动目标. ② 在初 始 对 动 目 标 成 像 过 程 中,先 对 动
造成整数规划问题,用 分 支 定 界 或 者 分 支 定 价 的 方
法来求解整数规划 问 题. 例 如 文 献 [
３]中 考 虑 到 云
层的不确定性,建立 了 卫 星 前 摄 式 观 测 的 期 望 调 度
第 １ 期 刘云鹤:高轨遥感卫星持续跟踪多个动目标的任务规划方法
高轨遥感卫星下个周期时进行q１ 的起始时 间t１ 不
能晚于^
t１ .
为了实现对 １ 个高速动目标及多个中低速动目
标进 行 持 续 跟 踪,不 妨 设 a１ 代 表 高 速 动 目 标,
[
a２ an ]代表中低速动目标. 首 先,调 度 高 轨
１０]中 简 化 了 卫 星 的
能量约束、储存约束及时间约束,将对地观测调度问
题简化为车间调度问题.
上 述 研 究 的 共 同 特 点 在 于 观 测 目 标 是 静 止 的,
并且为低轨遥感卫星.高轨遥感卫星对单个动目标
的任务规划也有一些相关研究.例如,文献[
８]中利
用数据驱动的方法 对 动 目 标 的 运 动 进 行 了 预 测,之
基于模拟退火算法的电子侦察卫星任务规划问题研究
基 于模 拟 退火 算 法 的 电子侦 察 卫 星 任 务 规 划 问题 研 究
徐 欢 ， 祝 江 汉 ， 王 慧林
（ 防科 技 大 学 信 息 系统 与管 理 学 院 ， 国 湖南 长 沙 ４ ０ ７ ） １ ０ ３
摘
要 ：在 分 析 电 子 侦 察 卫 星 的 工 作 原 理 及 其 所 担 负 的 使 命 任 务 的 基 础
上， 首先给 出 了电子侦察卫 星任务 规划 的基 本过 程 ； 然后 在 明确 电子侦察卫 星任务 规 划 问题 的基本 输入输 出和 一些基本假 定 的基 础上 ， 立 电子 侦察 卫 星静 态任 务 规 划 建 的混合 整数规 划模 型； 最后提 出了一种解 决 电子侦 察 卫 星任 务规 划 问题 的模 拟 退 火 算法（ｉ ｌｔｄａ ｎ ａｉｇ Ｓ 。 实验结果表 明： 算 法有效地 解 决 了针对 固定 目标 ｓ ｍｕａｅ ｎ ｅ ｌ ，Ａ） ｎ 该
ｔ ｔ ｔ ｒ ｌ ｍ ｆｍ ｉｓｏ ａ ｎｉ ｏ ｌ ｃ ｒ ｎｉ ｅ ｏｎ ｉ ｓ ｎ ｅ ｓ ｔ ｌｉｅ ｉ ｄ ａ ｉ ｅ ａ ｇｅ ｓｃ ｎ ｈａ ｈｅ ｐ ｏｂ ｅ ｏ ｓ ｉ ｎ ｐｌ ｎ ｎｇ ｆ ｒ ｅｅ ｔ ｏ ｃｒ ｃ ｎａｓ ａ ｃ ａ ｅ ｌｔ ｓ ａｍｅ ｔｆｘ ｄ ｔ ｒ ｔ ａ ｂｅ ｓ ｌ ｅ ｆ ｅ ｔｖ ｌ ｔ ｈ ｓ ｍｅ ｈｏ ． ｏ ｖ ｄ ｅ ｆ ｃ ｉ ｅ ｙ ｗｉｈ ｔ ｉ ｔ ｄ Ｋｅ ｒ ｓ：ｅ ｅ ｔ ｏ ｃ ｒ ｃ ｎｎ ｉｓ ｎ ｅ ｓ ｔ ｌｉｅ ｙ ｗｏ ｄ ｌ ｃ ｒ ｎｉ ｅ ｏ ａ ｓ ａ ｃ ａ ｅ ｌｔ ｓ；ｍｉ ｓｏ ａ ｉ ｓ ｉ ｎ ｐｌｎｎ ｎｇ；ｓｍｕｌｔ ｄ ａ ｉ ａ ｅ ｎｎｅ ｌｎ ａｉｇ
的 电子 侦 察 卫 星 任 务 规 划 问题 。
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察 卫 星 系 统 任 务 需 求 分 析 ， 先 对 问 题 进 行 了合 理 的假 设 与 简 化 ， 析 了 电 子 侦 察 组 首 分 网卫 星 对 移 动 目标 进 行 连 续 侦 察 的基 本 过 程 ， 立 了 面 向 移 动 目标 连 续 侦 察 的 电 子 建
侦 察 卫 星 任 务 规 划 约 束 满 足 问 题 （ｏ ｓｒｉｔ ａｉｆ ｒｂｅ ， Ｓ ） 型 ， 计 了 求 解 ｃ ｎ ｔａｎ ｔ ｙｐｏ ｌ Ｃ Ｐ 模 ｓ ｓ ｍ 设 模 型 的 基 于 分 群 机 制 的 改 进 粒 子 群 优 化 （ ａｔ ｌ ｓ ａｍ ｐｉ ｚｔ ｎ Ｐ （ ） 法 。 ｐ ｒｉ ｅ ｗ ｒ ｏ ｔ ａｉ ， Ｓ ） 算 ｃ ｍｉ ｏ 仿 真 案 例 的 实 验 结 果 表 明 ： 模 型 和 算 法 能 有 效 解 决 电 子 侦 察 卫 星 对 移 动 目标 连 续 该 侦 察 的 任 务 规 划 问题 。
ｔｃ ｅ ｓ ａ ｍ ｔｍ ｉａ ｉ ｎ （ ｉｌ ｗ ｒ ｏｐ ｉ ｚ ｔｏ ＰＳ（ ） ａ ｇ ｉｈ ｏ ｏ ｖｅ ｈｅ ｍ ｏｄ ｌｉ ｒ ｏｓ ｄ Ｔｈｅ ｓｍ ｕ ａ ｉ ｆ ａ ｃ ｓ ） ｌ ｏｒｔ ｍ ｔ ｓ ｌ ｔ ｅ ｓ ｐ ｏｐ ｅ ． ｉ ｌ ｔｏｎ ｏ ａ 指 挥 技 术 学 院 学 报
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２ ０１１
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关 键 词 移 动 目标 ； 子 侦 察 星 ； 务 规 划 ； 子 群 优 化 算 法 电 卫 任 粒
中 图 分 类 号 ＴＰ １ ８
文 献 标 识 码 Ａ
文 章 号 ｌ ７ — １ ７ ２ １ ） １０ ６ － ６ 编 ６ ３ ０ （ ０ １ ０ — ０ ７ ０ ２
（ Ｔｈ ｙ Ｌａ ｅ Ｋｅ ｂ，Ｎａ ｉ ｎ ｌＵｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏｆＤｅ ｅ ｓ ｃ ｎｏ ｏ ，Ｃｈ ｎ ｓ ａ Ｈｕ ａ ０ ３ ｔｏ ａ ｉ ｅ ｓｔ ｆ ｎ ｅ Ｔｅ ｈ ｌｇｙ ａ ｇ ｈ ｎ ｎ ４１ ０７ ，Ｃｈ ｎａ ｉ ）
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第 ２ 卷 第 １ ２ 期
Ｖ ｏＩ２２ ＮＯ ． ．１
面 向移 动 目标 连 续 侦 察 的 电 子 侦 察 卫 星 任 务 规 划 方 法 研 究
李 长 春 ， 祝 江 汉
（ 罔防 科 技 大 学 重 点 实 验 室 ， 南 长 沙 ４ ０ ３ 湖 １ ７） ０
摘
要 针 对 移 动 目标 连 续 侦 察 电 子 侦 察 卫 星 任 务 规 划 问 题 ， 于 电 子 侦 基