面向森林資源觀測的多星調(diào)度方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-02 11:35
借助遙感衛(wèi)星對森林資源進(jìn)行觀測可以獲取高質(zhì)量的遙感圖像,基于遙感圖像進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)校正、處理和識別,為相關(guān)部門制定政策、評價(jià)經(jīng)營效果提供支持。衛(wèi)星觀測具有觀測范圍大、觀測周期短等優(yōu)點(diǎn),是森林資源遙感觀測中不可或缺的手段。由于森林資源監(jiān)測區(qū)域面積大、森林資源分散,天上在軌衛(wèi)星多、使用約束復(fù)雜,如何有效利用稀缺衛(wèi)星資源,實(shí)現(xiàn)對感興趣的森林區(qū)域進(jìn)行成像觀測,是一個(gè)需要解決的關(guān)鍵問題。而解決該問題的核心是突破衛(wèi)星調(diào)度技術(shù),面向森林資源的觀測覆蓋,制定出高質(zhì)量衛(wèi)星觀測計(jì)劃。本文針對森林資源觀測覆蓋的多星調(diào)度問題展開研究,取得的研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)如下。(1)在分析衛(wèi)星工作原理和機(jī)制、對地觀測過程及任務(wù)組織實(shí)施過程的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了多星觀測調(diào)度的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。首先,分析了多星調(diào)度過程中涉及的要素,如任務(wù)要素、衛(wèi)星資源要素,以及優(yōu)化目標(biāo)等;然后,基于任務(wù)需求、資源能力、約束條件和優(yōu)化目標(biāo),構(gòu)建衛(wèi)星調(diào)度問題的數(shù)學(xué)模型。(2)針對衛(wèi)星一次過境無法完成區(qū)域目標(biāo)觀測的問題,提出了區(qū)域目標(biāo)分解方法。首先,把森林觀測區(qū)域轉(zhuǎn)化為一個(gè)由多邊形幾何目標(biāo);然后,基于不同載荷資源的分辨率、成像類型和可視窗口等特征,提出覆蓋區(qū)域目...
【文章來源】:中南林業(yè)科技大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
成像載荷的瞬時(shí)視場
學(xué)博士學(xué)位論文?面向森林資源觀測的(r?+?/7)sin(—-/)?(r?+?/?)?sin(/?+?么)??/?=?r{arcsin[???]?+?arcsin[?—]r?r???[tan(/??+?-y)?+?tan("Y_?P)\(r?+?//)sin(/?+?^-)?.?.?7?x???(?x??d?=?r{arcsin[?—?arcsin[(r??r?r??率模型??度為//,地球半徑為X,GS/^為資源最優(yōu)地面分辨,如圖2.6所示。??
所覆蓋的觀測區(qū)域稱為視場范圍。衛(wèi)星平臺的視場范圍實(shí)質(zhì)上是對特定??觀測位置所能獲得瞬時(shí)視場的拼接,F(xiàn)代成像衛(wèi)星常攜帶開放式成像載荷,具有??全向旋轉(zhuǎn)觀測能力,故可將視場范圍近似為圓形,如圖2.7所示。??A??A、,??*?I?\?\?V、?/?? ̄ ̄山?V、、——^^??7?iTvTT/??/£??/_?/?????7?1?-—??圖2.7衛(wèi)星平臺的視場范圍??Fig?2.7?The?view?field?of?satellite??設(shè)成像載荷的最大偏轉(zhuǎn)角/俯仰角為,則視場范圍半徑為:??R?=?2r?arcsin[(;-+/,)sin^'nax?-?6^?]?(2.18)??r??2.4資源觀測覆蓋多星調(diào)度模型??2.4.1模型的適用性需求??本文構(gòu)建的任務(wù)調(diào)度模型面向多平臺、多載荷、多任務(wù)調(diào)度需求,應(yīng)具有以??下特征_:??(1)需要考慮任務(wù)的時(shí)域、空域和頻域覆蓋??*空域覆蓋??空域覆蓋是指觀測對象必須處于成像載荷的視場范圍內(nèi),這是開展觀測活動(dòng)??的重要前提。成像載荷的視場范圍除了與其自身元器件性能相關(guān)外,還取決于衛(wèi)??星平臺的觀測位置。故在調(diào)度模型時(shí),應(yīng)使衛(wèi)星視場覆蓋盡可能多的任務(wù)觀測位??置。??33??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]按需申請模式下的中繼衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃模型與算法設(shè)計(jì)[J]. 賀川,李亞晶,丘震. 中國空間科學(xué)技術(shù). 2017(06)
[2]基于視場角的遙感衛(wèi)星成像多邊形區(qū)域目標(biāo)動(dòng)態(tài)分解方法[J]. 潘耀,池忠明,饒啟龍,羅達(dá). 航天器工程. 2017(03)
[3]貪婪搜索算法在衛(wèi)星調(diào)度中的應(yīng)用[J]. 單國厚,劉建,水艷,李麗華,喻光曄. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(06)
[4]應(yīng)用近似算法的光學(xué)遙感衛(wèi)星區(qū)域目標(biāo)成像任務(wù)規(guī)劃方法[J]. 史良樹,黃鵬,戰(zhàn)鷹,朱政霖,馬廣彬. 航天器工程. 2017(02)
[5]面向新型成像衛(wèi)星自主任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 何永明,陳英武,邢立寧,袁駔,李國梁. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2017(04)
[6]面向移動(dòng)目標(biāo)的衛(wèi)星傳感器調(diào)度技術(shù)研究[J]. 梅關(guān)林,冉曉旻,范亮,張策. 信息工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]敏捷成像衛(wèi)星時(shí)間依賴型調(diào)度問題、模型與算法[J]. 劉嵩,陳英武,邢立寧,義余江. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2016(03)
[8]敏捷光學(xué)衛(wèi)星密集區(qū)域推掃成像任務(wù)規(guī)劃方法[J]. 林曉輝,潘小彤,張錦繡. 中國空間科學(xué)技術(shù). 2014(02)
[9]Multi-satellite observation integrated scheduling method oriented to emergency tasks and common tasks[J]. Guohua Wu,Manhao Ma,Jianghan Zhu,and Dishan Qiu Science and Technology on Information Systems Engineering Laboratory,National University of Defense Technology,Changsha 410073,P.R.China. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2012(05)
[10]基于蟻群算法的靈巧衛(wèi)星調(diào)度[J]. 陳宇寧,邢立寧,陳英武. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(03)
博士論文
[1]基于集成學(xué)習(xí)的高分遙感圖像玉米區(qū)高精度提取算法研究[D]. 李大威.中北大學(xué) 2017
[2]基于勘探和開采策略控制的智能優(yōu)化算法及其應(yīng)用研究[D]. 伍國華.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[3]遺傳算法與粒子群優(yōu)化算法的改進(jìn)及應(yīng)用研究[D]. 湯可宗.南京理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]編隊(duì)飛行成像衛(wèi)星的自主任務(wù)規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 苗悅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于蟻群算法的多星聯(lián)合成像任務(wù)規(guī)劃問題研究[D]. 蔡德榮.電子科技大學(xué) 2012
[3]SPOT5在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用研究[D]. 孫華.中南林業(yè)科技大學(xué) 2006
[4]森林遙感分類技術(shù)研究——以浙西北山區(qū)為例[D]. 施擁軍.浙江大學(xué) 2003
本文編號:2895236
【文章來源】:中南林業(yè)科技大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
成像載荷的瞬時(shí)視場
學(xué)博士學(xué)位論文?面向森林資源觀測的(r?+?/7)sin(—-/)?(r?+?/?)?sin(/?+?么)??/?=?r{arcsin[???]?+?arcsin[?—]r?r???[tan(/??+?-y)?+?tan("Y_?P)\(r?+?//)sin(/?+?^-)?.?.?7?x???(?x??d?=?r{arcsin[?—?arcsin[(r??r?r??率模型??度為//,地球半徑為X,GS/^為資源最優(yōu)地面分辨,如圖2.6所示。??
所覆蓋的觀測區(qū)域稱為視場范圍。衛(wèi)星平臺的視場范圍實(shí)質(zhì)上是對特定??觀測位置所能獲得瞬時(shí)視場的拼接,F(xiàn)代成像衛(wèi)星常攜帶開放式成像載荷,具有??全向旋轉(zhuǎn)觀測能力,故可將視場范圍近似為圓形,如圖2.7所示。??A??A、,??*?I?\?\?V、?/?? ̄ ̄山?V、、——^^??7?iTvTT/??/£??/_?/?????7?1?-—??圖2.7衛(wèi)星平臺的視場范圍??Fig?2.7?The?view?field?of?satellite??設(shè)成像載荷的最大偏轉(zhuǎn)角/俯仰角為,則視場范圍半徑為:??R?=?2r?arcsin[(;-+/,)sin^'nax?-?6^?]?(2.18)??r??2.4資源觀測覆蓋多星調(diào)度模型??2.4.1模型的適用性需求??本文構(gòu)建的任務(wù)調(diào)度模型面向多平臺、多載荷、多任務(wù)調(diào)度需求,應(yīng)具有以??下特征_:??(1)需要考慮任務(wù)的時(shí)域、空域和頻域覆蓋??*空域覆蓋??空域覆蓋是指觀測對象必須處于成像載荷的視場范圍內(nèi),這是開展觀測活動(dòng)??的重要前提。成像載荷的視場范圍除了與其自身元器件性能相關(guān)外,還取決于衛(wèi)??星平臺的觀測位置。故在調(diào)度模型時(shí),應(yīng)使衛(wèi)星視場覆蓋盡可能多的任務(wù)觀測位??置。??33??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]按需申請模式下的中繼衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃模型與算法設(shè)計(jì)[J]. 賀川,李亞晶,丘震. 中國空間科學(xué)技術(shù). 2017(06)
[2]基于視場角的遙感衛(wèi)星成像多邊形區(qū)域目標(biāo)動(dòng)態(tài)分解方法[J]. 潘耀,池忠明,饒啟龍,羅達(dá). 航天器工程. 2017(03)
[3]貪婪搜索算法在衛(wèi)星調(diào)度中的應(yīng)用[J]. 單國厚,劉建,水艷,李麗華,喻光曄. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(06)
[4]應(yīng)用近似算法的光學(xué)遙感衛(wèi)星區(qū)域目標(biāo)成像任務(wù)規(guī)劃方法[J]. 史良樹,黃鵬,戰(zhàn)鷹,朱政霖,馬廣彬. 航天器工程. 2017(02)
[5]面向新型成像衛(wèi)星自主任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 何永明,陳英武,邢立寧,袁駔,李國梁. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2017(04)
[6]面向移動(dòng)目標(biāo)的衛(wèi)星傳感器調(diào)度技術(shù)研究[J]. 梅關(guān)林,冉曉旻,范亮,張策. 信息工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]敏捷成像衛(wèi)星時(shí)間依賴型調(diào)度問題、模型與算法[J]. 劉嵩,陳英武,邢立寧,義余江. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2016(03)
[8]敏捷光學(xué)衛(wèi)星密集區(qū)域推掃成像任務(wù)規(guī)劃方法[J]. 林曉輝,潘小彤,張錦繡. 中國空間科學(xué)技術(shù). 2014(02)
[9]Multi-satellite observation integrated scheduling method oriented to emergency tasks and common tasks[J]. Guohua Wu,Manhao Ma,Jianghan Zhu,and Dishan Qiu Science and Technology on Information Systems Engineering Laboratory,National University of Defense Technology,Changsha 410073,P.R.China. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2012(05)
[10]基于蟻群算法的靈巧衛(wèi)星調(diào)度[J]. 陳宇寧,邢立寧,陳英武. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(03)
博士論文
[1]基于集成學(xué)習(xí)的高分遙感圖像玉米區(qū)高精度提取算法研究[D]. 李大威.中北大學(xué) 2017
[2]基于勘探和開采策略控制的智能優(yōu)化算法及其應(yīng)用研究[D]. 伍國華.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[3]遺傳算法與粒子群優(yōu)化算法的改進(jìn)及應(yīng)用研究[D]. 湯可宗.南京理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]編隊(duì)飛行成像衛(wèi)星的自主任務(wù)規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 苗悅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于蟻群算法的多星聯(lián)合成像任務(wù)規(guī)劃問題研究[D]. 蔡德榮.電子科技大學(xué) 2012
[3]SPOT5在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用研究[D]. 孫華.中南林業(yè)科技大學(xué) 2006
[4]森林遙感分類技術(shù)研究——以浙西北山區(qū)為例[D]. 施擁軍.浙江大學(xué) 2003
本文編號:2895236
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