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空间多载荷综合观测是未来观测体系发展趋势之一,可以实现单个飞行器平台同时具有空间巡天和对地观测两种功能,进行多载荷综合观测任务规划的研究具有重要的意义。空间遥感已经成为现代社会信息体系的重要组成部份。通过从空间获取陆地、海洋、大气和地球系统精确的图像、散射的多维信息,能够为地球科学需要解决的问题做出重大贡献。空间天文从空间进行观测,克服地球大气对地面天文观测的影响。 基于上述背景,论文面向对地观测载荷、天文观测载荷等多种类型的观测载荷联合任务规划的应用需求,以满足多种类型的观测任务需求为出发点,对国内外相关研究工作进行分析和总结,系统深入的研究了多载荷综合观测任务规划中的相关关键技术。论文主要工作和创新点包括: (1)综合分析对地观测载荷太阳高度角约束、观测模式的约束、数据下传的约束、载荷侧摆约束。把载荷观测约束转换为01背包模型,并将动态规划算法与贪婪思想相结合,提出了贪婪动态规划算法,在相同观测需求下形成固定观测计划,并且解决了区域观测需求与观测冲突。实验结果表明该混合算法在空间多载荷联合对地观测任务规划领域是可行有效的。 (2)综合分析天文观测载荷视轴与太阳夹角的约束、可视时间窗口约束、观测模式的约束、载荷侧摆约束。把载荷观测约束转换为01背包模型,并将粒子群算法与贪婪思想相融合,提出了贪婪粒子群算法,解决了区域观测需求与观测冲突。实验结果表明该混合算法在空间巡天多载荷联合任务规划领域是可行有效的。 (3)针对大型航天器有效载荷多、数据量大、运控工作信息不便于总结分析管理的问题,利用GIS可视化显示功能,在地图上显示对地观测载荷观测区域;统计有效载荷的工作时间、任务号使用量、工作次数,数据量,利用ZedGraph控件将其进行可视化显示对比,并通过甘特图实时显示载荷的工作进程。通过验证,可展示各载荷间协同工作时序关系,并友好显示载荷的工作信息,方便决策者根据显示的工作信息分析载荷的工作进展。