SAR卫星系统测绘策略研究

摘要

SAR卫星系统在完成对全球区域的高程测绘时，面对复杂多样的测绘区域，难以在较短的时间内完成任务，为了使系统能够在有限的时间内高效的完成所有测绘任务，本文针对SAR系统测绘策略优化问题，在任务分析与分解、调度模型建立以及算法求解三个方面展开研究，并通过两类任务来讨论。提高了卫星系统的效率，达到了合理利用宝贵的卫星资源的目的，同时为地面运管系统提供了一种新的成像策略优化目标，论文的主要成果如下：
　　针对应急条件下的成像观测任务，考虑了卫星测绘角度切换时间，星载开关机等约束建立成像任务调度模型，以最小化完成测绘任务时间为优化目标。通过改进蚁群算法进行求解，结合启发式规则求解问题、加入任务执行间隔等因素来控制转移概率。为地面运管系统提供了一种新的成像策略优化目标，能够根据不同的测绘任务以及用户需求，选择优化方案对实际卫星测绘做规划。
　　卫星系统 SAR星载在一定条件下可以利用垂直航迹干涉实现高程干涉测量(InSAR:InterferometricSAR)的同时利用沿航迹干涉实现GMTI（GMTI: Ground MovingTarget Indication）。最后提出NSGA-II算法求解编队卫星系统的多目标测绘调度问题，优化目标分别是最大化测绘收益，最大化完成两种图像的数目。建立了多目标测绘调度模型，基于NSGA-II算法求解。最后，通过仿真实验，对不同规模的任务数量进行测绘策略求解，验证了算法的高效性。
　　在完成论文的研究成果的基础上，设计并实现了较为完整的可视化应用软件平台的设计，系统建立在本文研究问题的模型建立和测绘策略算法设计的基础上，在实际使用中能够较好的实现卫星测绘策略规划问题求解和成果的展示，良好的界面交互提高了工作效率，达到了有效的使用卫星能源的目的。

目录

第1章 绪论

1.1课题研究背景与意义

1.1课题研究现状

1.2论文主要研究内容

1.3论文组织结构

第2章 SAR卫星系统测绘策略问题描述与分析

2.1卫星测绘工作原理

2.2卫星测绘约束条件分析

2.3卫星测绘策略规划问题描述

第3章 最小化完成应急测绘时间的测绘策略规划

3.1区域测绘任务预处理

3.2应急测绘策略模型

3.3改进蚁群算法应急测绘策略求解

3.4仿真实验分析

3.5本章小结

第4章 应急测绘策略多目标优化求解

4.1多目标描述

4.2多目标求解模型

4.3 NSGA-II算法求解

4.4实验仿真与验证

4.5本章小结

第5章 可视化测绘策略规划平台设计

5.1功能需求分析

5.2系统设计实现内容

5.3本章小结

第6章 总结与展望

6.1工作总结

6.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

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