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《国防科学技术大学》 2011年
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卫星任务规划分布式协同平台流程设计及算法研究

王智勇  
【摘要】:随着现代社会的发展,人们对遥感数据的需求不断增加,需求类型也在不断变化。利用遥感数据对重大自然灾害和突发公共事件等应急事件进行实时监测和态势评估能够为相关部门提供重要的决策支持,而遥感数据的获取绝大多数都是通过遥感卫星来完成的,因此各国政府部门都在积极研究发展对地观测技术,利用这一优势技术为各级决策部门服务。 我国已经拥有减灾遥感卫星、气象卫星等多种类型卫星,任务观测需求也已经从传统的执行单一成像任务发展成为多星联合任务观测,目前美国等国家已经构建星群任务观测体系,通过多星协同方式完成观测任务。但是如何发挥星群整体和系统优势,利用多星协同处理方法研究还不健全。本文面向成像任务观测请求,以多星对地协同观测为重点研究内容,在总结分析国内外相关研究工作的基础上,对卫星任务规划分布式协同问题进行分析研究。本文主要工作和创新点包括: 1、在现有卫星任务规划技术和在MAS(multi-agent system)技术研究基础上,将分布式协同技术引入卫星任务规划应用中,通过对分布式卫星任务规划问题的特征描述以及对分布式协同技术的研究,设计了基于MAS的卫星任务规划分布式协同模型,提出了基于MAS的卫星任务规划协同算法。 2、在设计实现卫星任务规划分布式协同平台基础上,采用MAS技术和WCF技术实现对卫星任务规划分布式协同平台扩展性的设计,使得卫星任务规划方法改变了原来重复开发原型系统的模式,现有任务规划系统和未来新型号卫星规划系统都可如组件一样快速加入到该协同平台中,大大缩短了卫星投入使用的研发周期,提高了研发效率和平台稳定性。 3、对基于MAS的卫星任务规划流程进行建模,并利用Pi演算对卫星任务规划流程进行描述,在此基础上,利用Pi演算的验证功能对流程的实现进行验证,保证卫星任务规划分布式协同平台工作流程的正确性。 4、为实现成像任务资源的充分利用,采用分布式协同处理方式,设计实现了考虑卫星连续侧摆的卫星成像任务规划算法和卫星具有不同数据压缩比的数传任务调度算法。提高了算法性能,保证了该平台对于应急任务处理实时性的要求。实验结果表明该算法完全满足用户的实际需求。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP751

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【参考文献】
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