面向区域目标侦察的异构空天地观测资源协同任务规划方法

摘要

区域侦察在环境监视、抗险救灾和军事情报侦察等领域扮演着非常重要的角色.当前不同类型的对地观测资源在应用上缺乏协同,导致整体效率低下.构建空天地一体化对地观测网络,统筹各类卫星、无人机、飞艇、地面传感器资源,实现协同任务规划,是突破这一瓶颈的关键.首先,提出一种两阶段的层次化协同任务规划框架,分析了协同要素,设计了有效的协同机制和流程.第一阶段为区域目标分解,第二阶段为协同任务分配.其次,根据不同任务需求和各类资源的观测能力,提出多粒度区域目标分解算法.然后,根据任务和资源状态,构建资源负载度、任务冲突率、任务冲突度和冲突剩余能力4项启发式准则.基于启发式准则,构建协同任务规划的数学模型,并对模型进行求解.最后,通过仿真实验,验证了区域目标分解方法与任务规划方法的有效性.