地質遙感任務規(guī)劃與調度

目錄
第1章 地質遙感基礎 1
1.1 基本概念 1
1.2 遙感工作系統(tǒng) 1
1.2.1 星載分系統(tǒng) 1
1.2.2 地面分系統(tǒng) 2
1.3 遙感分類 3
1.3.1 根據(jù)電磁輻射源分類 3
1.3.2 根據(jù)電磁波段分類 3
1.3.3 根據(jù)遙感平臺分類 4
1.4 傳感器的性能 5
1.4.1 光譜分辨率 5
1.4.2 空間分辨率 5
1.4.3 輻射分辨率 5
1.4.4 時間分辨率 6
1.5 國內外經典地質遙感衛(wèi)星參數(shù) 6
1.5.1 經典衛(wèi)星光譜波段和分辨率 6
1.5.2 常用商業(yè)衛(wèi)星主要技術參數(shù) 7
1.5.3 常用遙感衛(wèi)星應用范圍 7
1.5.4 光學衛(wèi)星傳感器波段 8
第2章 地質應用對遙感衛(wèi)星的需求 10
2.1 地質礦產主體業(yè)務需求 10
2.1.1 地質礦產資源調查 10
2.1.2 全球化戰(zhàn)略 16
2.1.3 應急監(jiān)測服務 18
2.1.4 地質觀測衛(wèi)星需求 18
2.2 高分辨率遙感衛(wèi)星的行業(yè)應用 21
2.2.1 國土資源 21
2.2.2 測繪制圖 22
2.2.3 地質監(jiān)測 23
2.2.4 災害監(jiān)測 25
2.3 我國遙感衛(wèi)星的地質應用 27
2.3.1 不同層次地質應用的空間分辨率需求 27
2.3.2 資源衛(wèi)星地質應用需求的初步分析 28
2.3.3 地質應用對資源衛(wèi)星后續(xù)星的需求分析 29
第3章 衛(wèi)星任務規(guī)劃基礎 30
3.1 衛(wèi)星任務規(guī)劃概念 30
3.2 衛(wèi)星任務規(guī)劃調度模型 31
3.2.1 有向圖模型 31
3.2.2 背包問題模型 33
3.2.3 整數(shù)規(guī)劃模型 33
3.2.4 機器調度問題模型 34
3.2.5 約束滿足模型 34
3.3 衛(wèi)星任務規(guī)劃算法 35
3.3.1 確定性算法 35
3.3.2 啟發(fā)式算法 35
3.3.3 調度方案上下界分析法 37
3.4 衛(wèi)星任務規(guī)劃問題的復雜性 38
3.4.1 問題建模復雜度高 39
3.4.2 問題求解復雜度高 39
第4章 多星多任務協(xié)同規(guī)劃 40
4.1 大規(guī)模組合優(yōu)化問題規(guī)劃技術 40
4.1.1 混合整數(shù)規(guī)劃方法 40
4.1.2 分支定界法 41
4.1.3 割平面法 46
4.1.4 列生成法 47
4.2 點目標調度演化優(yōu)化 49
4.2.1 智能優(yōu)化規(guī)劃方法 50
4.2.2 問題描述與分析 51
4.2.3 問題求解 52
4.2.4 算法實現(xiàn)流程 54
4.2.5 調度優(yōu)化 55
4.3 區(qū)域目標調度活動選擇 56
4.3.1 區(qū)域調度活動選擇模型框架 56
4.3.2 求解框架 57
4.3.3 資源空閑時間窗口編排 63
4.4 調度方案可行解界限分析 65
4.4.1 求解步驟 65
4.4.2 調度方案生成分析 66
4.4.3 調度方案界限計算 66
第5章 基于沖突分解的數(shù)學規(guī)劃方法 67
5.1 混合整數(shù)線性規(guī)劃模型構建 67
5.1.1 符號描述 68
5.1.2 優(yōu)化變量 69
5.1.3 優(yōu)化目標 69
5.1.4 約束條件 69
5.2 資源有效子區(qū)間生成 73
5.3 改進的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型 74
5.4 數(shù)值仿真分析 76
5.4.1 測試實例 76
5.4.2 實例分析 77
5.4.3 調度預處理 78
5.4.4 優(yōu)化結果 81
5.4.5 調度場景定量分析 94
5.4.6 性能分析 95
第6章 基于優(yōu)先級和沖突避免的規(guī)劃方法 96
6.1 多敏捷衛(wèi)星聯(lián)合調度規(guī)劃問題分解 96
6.2 非線性約束滿足優(yōu)化模型構建 97
6.2.1 符號定義 98
6.2.2 復雜操作約束形式化描述 99
6.3 基于優(yōu)先級和沖突避免的啟發(fā)式策略 101
6.3.1 可見時間窗口特征 101
6.3.2 觀測任務選擇策略 104
6.3.3 觀測時間窗口選擇策略 105
6.4 智能優(yōu)化調度規(guī)劃方法 105
6.4.1 基于時間的貪婪算法 105
6.4.2 基于權重的貪婪算法 106
6.4.3 改進的差分進化算法 107
6.4.4 調度方案改進策略 111
6.5 數(shù)值仿真分析 112
6.5.1 測試實例 112
6.5.2 優(yōu)化結果 113
6.5.3 算法求解效率 120
6.5.4 結果討論 122
第7章 多星聯(lián)合調度規(guī)劃系統(tǒng) 123
7.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 123
7.2 系統(tǒng)總體框架設計 124
7.2.1 多星聯(lián)合調度規(guī)劃系統(tǒng)總體框架 126
7.2.2 多星聯(lián)合調度規(guī)劃系統(tǒng)整體流程 127
7.3 系統(tǒng)實現(xiàn) 128
7.3.1 主控模塊 128
7.3.2 想定管理模塊 130
7.3.3 覆蓋計算模塊 133
7.3.4 調度規(guī)劃模塊 134
7.3.5 衛(wèi)星星座性能評估模塊 136
7.3.6 可視化展現(xiàn)模塊 140
第8章 高分衛(wèi)星地質應用規(guī)劃結果性能分析 142
8.1 基本假定 142
8.2 資源及任務 142
8.2.1 資源及載荷 142
8.2.2 任務定義 143
8.3 高分地質規(guī)劃性能分析 143
8.3.1 單星覆蓋結果分析 143
8.3.2 多星覆蓋結果分析 150
參考文獻 152