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随着卫星技术的不断发展和用户对遥感数据需求的不断提高,对地观测成像卫星开始在战争、地震、水涝灾害、火山爆发和森林火灾等等应急事件中扮演着越来越重要的角色,成为获取信息的重要手段,对地观测成像卫星应急调度技术已成为卫星管控中心卫星任务规划技术的重中之重。同时多星对地观测应急任务具有突发性和高时效性,不同于常规任务的任务规划,应急任务规划需快速响应任务需求。同时由于应急调度需要在截止期前完成应急任务的指令上注、卫星观测和成像数据下传,这就对应急任务的规划提出了更高的要求。本文对成像卫星应急调度进行深入研究,主要包括以下内容:第一,本文考虑多星应急任务规划指令上注和数据下传这两个制约应急任务规划的关键因素,建立了多星应急任务规划模型,设计了基于固定周期的决策统筹规划(Fixed-cycle Scheduling,FCS)和基于测控站的局部调整规划(Local-adjustment Scheduling,LAS)相结合的两阶段任务规划调度策略。针对批量到达的任务进行基于固定周期的决策统筹规划,而当不确定性的少量应急任务不断到达时,本文采用基于测控站的局部调整规划,在原规划序列上实现应急任务的快速调整。第二,本文在满足应急任务尽早下传的条件下,提出一种两阶段算法来解决不确定到达的应急任务的动态规划问题。在第一阶段全局规划下采用精确算法进行批量任务的统筹规划,第二阶段对动态到达的少量应急任务进行启发式算法局部调整。针对少量应急任务在原规划序列上的动态调整,本文设计了到达时间优先回溯(Arrival Priority-Backtracking,AP-BT)、截止期优先回溯(Deadline Priority-Backtracking,DP-BT)、到达时间优先替换(Arrival Priority-Insert-Delete-Insert,AP-IDI)、截止期优先替换(Deadline Priority-Insert-Delete-Insert,DP-IDI)四种启发式算法,在最后通过实验验证了提出的算法解决应急任务规划的有效性。第三,采用AHP-TOPSIS综合分析法建立综合评价模型,对不同的算法进行算法评价,分析不同指标侧重下的算法选择策略。