卫星全球普查任务调度系统的设计与实现

卫星全球普查任务是指利用星载遥感设备,周期性地对全球表面进行覆盖监测和数据采集。论文针对卫星全球普查任务需求的特点和卫星资源能力,建立了卫星全球普查任务调度系统。卫星全球普查任务调度系统主要包括想定管理模块、资源管理模块、场景管理模块、调度模块与仿真评估模块等功能模块,文中重点分析了系统核心的场景管理模块、调度模块与仿真评估模块的实现。     

卫星任务规划系统时间窗口模块的设计与实现

设计并实现了卫星任务规划系统的时间窗口模块。通过数据接口设置任务的约束要求,利用STK(Satellite Tool Kit)的时间窗口计算能力,计算卫星传感器对于地面目标的可用时间窗口,以简化资源调度模块的求解过程。对于没有可用时间窗口的任务,时间窗口模块能分析时间窗口分配失败的原因,用户可以根据失败原因来分析卫星系统的动态能力。     

多星任务规划系统调度结构

多星调度结构设计是构建多星任务规划系统的基础,该文提出分布式的多星调度结构,将调度功能分为2个模块——负责搜索控制等功能的核心控制模块和只负责与单个卫星信息相关功能的扩展模块。该结构便于处理各个卫星的约束,利于系统扩展、维护。扩展模块可以并行运行,提高系统运行效率。以多星调度的禁忌搜索算法为例,分析模块之间的关系,为未来多星任务规划系统建设提供了有力支撑。     

XML文档在卫星任务规划系统中的应用研究

介绍了卫星任务规划系统的总体开发流程,通过分析卫星任务规划系统的输入输出数据的属性,发现传统的关系型数据在任务规划系统中所存在缺点,将XML模式用于描述卫星任务规划系统中的输入输出数据结构和数据内容,实现了卫星任务规划输入输出数据的标准化,展现了对输入输出数据进行标准化描述的XML文档格式.通过对输入输出数据的标准化描述,任务规划系统能够摆脱数据库的限制,实现跨领域、跨平台的应用.为今后任务规划系统向B/S结构的转变打下了基础.     

成像卫星任务规划可视化仿真系统实现技术

对成像卫星任务规划的方案进行可视化仿真分析,是确保成像卫星任务规划的可靠性和高效益的有效途径。本文在分析成像卫星任务规划的可视化仿真特性、建模特性、数据处理技术等的基础上,设计了一种适合于成像卫星任务规划的可视化仿真系统。该系统基于GIS设计了任务规划二维规划视图,在STK基础上构建了任务规划三维视景仿真分析环境。同时,建立了资源库,对仿真的场景、模型资源进行有效管理。该系统已成功应用于某卫星任务规划系统,提高了成像卫星任务规划的效率。     

电力行业智能化综合管控系统设计

为实现电力综合管控的智能化处理,设计了一种电力行业智能化综合管控系统。系统由多个模块构成,其中管控中心模块由控制中心、通信网络、管控软件构成。在线监测模块通过前置CAC模块实施数据接入,实现各种监测装置的初步数据分析、信息汇总、规约转换等功能。在前置CAC模块中,通过光纤接入各种监测装置。场景三维可视化模块可以实现电力行业变电站等场景的可视化三维展示在前置CAC模块中,通过光纤接入各种监测装置。数据预处理模块主要结合神经网络和粗糙集进行数据的预处理,设计了一种基于神经网络和粗糙集的数据预处理算法,通过应用设计算法即可实现电力行业数据的预处理。选取某地区对设计的系统进行了现场应用与测试。测试结果表明系统的数据预处理性能良好,反应速度较高,执行各种操作的QPS、TPS数值都较高即吞吐量整体较高。表明系统能够满足电力行业数据量庞大情况下的应用需求。     

极轨气象卫星与地球静止轨道气象卫星

依照运行轨道的不同 ,气象卫星分为极轨卫星和地球静止轨道卫星两大类。前者是围绕地球两极运行的太阳同步近圆轨道 ,后者是运行在地球赤道上空 360 0 0 km的相对静止轨道上。极轨和静止气象卫星是两种不同观测特性的卫星。中期数值天气预报、气候预测和全球生态环境变化监测、远洋航海、航空所需的气象资料等 ,主要从极轨气象卫星获得 ;静止气象卫星则对灾害性天气系统 ,包括对台风、暴雨和植被生态动态突变的实时连续观测具有突出的能力。两种气象卫星的观测功能不能相互替代。气象卫星从外层空间观测地球表面和大气层 ,居高临下 ,观测区…     

GRACE重力卫星数据的水文应用综述

重力反演与气候实验卫星GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)为研究深层地球结构和跟踪地球表面质量变化提供了新手段,在一定程度上完善了当前全球水文监测系统。检测全球或区域水文信息对于研究全球或区域水资源变化和水量平衡具有重要意义。首先对GRACE重力卫星进行概括介绍,然后对GRACE卫星数据在极地高山冰川、海洋和陆地水储量等方面的应用现状进行分析总结,归纳GRACE水文研究中的验证方法,最后总结GRACE水文应用中面临的主要技术难点及可能的解决方案。     

基于卫星遥感数据的城市规划动态自动监测系统

为实现城市规划动态变化情况自动监测,提出基于卫星遥感数据的城市规划动态自动监测系统。系统利用商业卫星World-View-2采集城市规划遥感数据,并将遥感数据调整为计算机可处理的数据,存储到数据库中,通过辐射定标、大气校正预处理数据库中的遥感数据,并提取道路、用地等城市规划特征,通过无线通信技术将规划特征传输至监测结果发布模块,完成城市规划自动监测结果显示。经实验验证：该系统能够精确监测不同阶段的城市规划情况以及新增土地使用面积变化大小。     

卫星遥感技术在海洋倾废中的应用进展

海洋污染始终是全球热议问题,人为倾废活动是引起该类问题的主要原因,利用监测手段研究海洋倾废活动可以更好地掌握海洋环境的变化及污染程度。重点总结了传统监测方法及遥感技术在海洋倾废监测中的研究进展,进一步分析了传统方法和极轨卫星在研究中的局限性,探讨了地球同步轨道卫星在实际应用中的进步和优势,结合实际应用结果指出地球同步轨道水色卫星在目前研究过程中存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望。     

面向多星任务规划问题的改进遗传算法

卫星数量的快速增加为管控卫星的工作增加了很大的难度,如何有效地进行任务规划,有效管理卫星资源,成为了卫星领域的一个重要问题.针对此问题,本文构建了多星任务规划的数学模型,将最大化任务收益作为优化目标.本文分析了问题的难点并提出了一种包含两种优化策略的改进遗传算法,包括全局优化和局部优化两部分.全局优化和局部优化根据种群改进情况进行自适应切换.通过两种优化方法的结合可以提升任务规划的效果.本文还提出了一种任务规划算法,用于为改进遗传算法得到的任务序列选择合适的任务执行时间.仿真实验证明本文提出的改进遗传算法可以很好地解决多星任务规划问题,与对比算法相比可以得到更优的规划结果.改进遗传算法有很好的工程应用前景.     

基于地球坐标系的全球惯性导航与组合导航方法

包含高纬度极区的全球导航是现代民用和远程军用飞机对导航系统的重要要求。极区地理环境的特殊性导致常规的指北方位惯导算法在极区不适用。针对全球导航中极区与非极区惯导算法不统一的问题,提出了以基于地球坐标系的惯导机械编排为内核,导航参数在地理坐标系和格网坐标系输出的全球导航方法。针对长航时惯导系统存在的误差累积问题,设计了基于地球坐标系的惯性/卫星紧组合导航滤波器。仿真实验表明,基于地球坐标系的惯导算法在极区与非极区的算法性能分别与格网算法和指北算法一致,惯性/卫星紧组合导航有效提升了导航精度。     

对地观测卫星的多目标分配方法

卫星在进行短期对地观测任务时,需要将有限的卫星观测资源(对地观测的有效载荷)分配给多个地面目标,从而使观测所得的总信息量最大,或者得到某个准则下最优的信息增益,有必要对此进行研究:建立起评估卫星对地观测效果的效能模型,并对所观测目标进行排序,从而得到关于多目标的卫星分配模型.模型以可见光观测卫星为例,考虑了卫星对目标观测效果有影响的四类主要因素,提出了一种基于信息熵与隶属函数的处理方法,可作为卫星目标观测体系需求分析、顶层设计以及效能评估的依据.最后以一个仿真实例说明了模型的适用性.     

北斗监测数据在输电线路杆塔的位移和形变方面的监测与研究

北斗定位系统是一个全球无线电导航系统,由数十颗卫星组成,每颗卫星位于地球上空11,000海里的轨道上,5个地面站确保卫星正常工作。这些卫星每个需要12个小时才能绕地球轨道运行。北斗系统可以用于很多场合,尤其是在地面目标形变检测方面,独树一帜。但是其存在着受空间及地球大气环境的影响的问题,导致精度不高,为此,本文对系统做了改进和研究。最后有效消除各种主要影响因素,达到了一定的效果。     

AUV自主控制全局模型及智能决策算法研究

分析了自主式水下潜器(AUV)自主控制全局模型的内涵,指出应该包含环境信息、使命信息以及自身状态三个部分;用栅格法建立了环境模型;定义了"多区域地形勘察"使命案例;分析了与决策算法相关的AUV自身状态的表示方法;在此基础上开发了智能决策算法,算法包含路径选优和速度规划两部分;应用图论及运筹学的方法实现了路径选优,应用遗传算法实现了速度规划;用Petri网为AUV的使命控制过程建模,最终完成了智能决策算法和使命控制系统的集成;经仿真验证,所开发的智能决策决策算法正确有效,AUV使命的控制和执行自主可靠.     

卫星对地观测任务规划问题简明综述 *

卫星对地观测任务规划是为了满足用户的遥感图像需求 ,对遥感卫星系统资源和对地观测任务进行规划与调度的过程。合理的任务规划是提高遥感卫星系统效能的重要手段。为此 ,分析了卫星对地观测任务规划问题的主要特点 ,比较了这一问题的若干常用建模方法和求解技术 ,并探讨了卫星对地观测任务规划技术的未来发展趋势。     

Real-time continuous feature extraction in large size satellite images

Remotely sensed imagery is being increasingly used for the development of the earth observation satellites to investigate human activities, to monitor environmental changes and to update existing geospatial data. The ordinary pictures are difficult to process automatically by computers but can be easily interpreted by humans. The most significant step is how to get anticipated information from the images and how to convert these images into useful data for further studies. The key objective is to satisfy an algorithm claiming to be efficient in large size image processing includ enhanced processing efficiency, finding correlation among data, and extracting continuous features. To achieve these objectives in the setting mentioned above, we propose a real-time approach for continuous feature extraction and detection in remote sensory earth observatory satellite images to find rivers, roads, and main highways. Deep analysis is made on the ENVISAT satellite missions datasets and based on this analysis the algorithm is proposed using statistical measurements, RepTree machine learning classifier, and Euclidean distance. The system is developed using Hadoop ecosystem to improve the efficiency of the system. The designed system consists of various steps including collection, filtration, load balancing, processing, merging, and interpretation. The system is implemented on Apache Hadoop system using MapReduce programming with higher efficiency results in a massive volume of satellite ASAR/ ENVISAT mission datasets.     

星地时间同步任务规划综合评价技术研究

星地时间同步是导航定位系统的重要组成部分,准确评价星地时间同步任务规划的好坏,是卫星方案设计及优化提高卫星导航系统运行效率的基础。针对导航卫星星地时间同步任务规划评价问题,建立了基于任务、资源、性能的多层次评价指标体系,构造了通用的综合评价框架,最后通过仿真验证了方法的可行性,为导航系统的顶层设计与地面资源配置优化提供决策支持。     

面向区域侦察的实拍实传卫星规划推演系统

为支持多颗实拍实传卫星区域侦察任务,研制规划推演系统.设计了规划推演系统的总体结构和信息流程,并研究了系统研制所需关键技术,分别提出了面向区域侦察的数传任务规划算法、基于网格的卫星区域覆盖分析算法、基于OSGEarth的目标区域和侦察范围组合可视化方法.研制的规划推演系统已成功应用于某任务中,进行数传任务规划、能力分析和过程推演.