对地观测卫星任务规划问题研究述评

第３５卷第９期　系统工程与电子技术　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｖ（）１．３５　Ｎｏ．９　２０１３年９月　文章编号：１００１　５０６Ｘ（２０１３）０９　１８７８　０８　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２（）１　３　网址：ＷＷＷ．ｓｙｓ—ｅｌｅ．ｃｏｉｎ　对地观测卫星任务规划问题研究述评　姜　维，郝会成，李一军　（哈尔滨工业大学管理学院，黑龙江哈尔滨１５０００１）　摘　要：卫星任务规划是卫星系统核心模块，其性能直接影响到卫星系统的工作效益。针对卫星任务规划的　几个关键问题对现有的一些研究方法进行总结分析，并对未来研究进行展望。首先分析了多用户任务需求，梳理　了任务需求的辅助分析过程，然后总结归类现有的区域目标分解和任务聚类的方法，在此基础上分别时单星和多　星任务规划模型及求解算法进行述评，最后阐述了卫星任务规划调度需要进一步研究的问题。　关键词：对地观测卫星；卫星任务规划；规划模型；规划求解算法　中图分类号：Ｖ　４７４．２；ＴＰ　３１９　文献标志码：Ａ　Ｄ０Ｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１ｏｏ１　５０６ｘ．２０１３．０９．１３　Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔａｓｋ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ　ＪＩＡＮＧ　Ｗｅｉ，ＨＡＯ　Ｈｕｉ　ｃｈｅｎｇ，ＩＡ　Ｙｉ—ｊｕｎ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｈａｒｂｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。Ｈａｒｂｉｎ　１５０００１。（　＾ｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｔａｓｋ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｋｅｒｎｅｌ　ｍｏｄｕｌｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ　ｉｔｓ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｓ　ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｋｅｙ　ｐｒｏ　ｂｌｅｍｓ　ｉｓ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ　ｖａｌｕａｂｌｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ　ａｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏ　ｇｉｅｓ　ｏｆ　ｄｅａｌｉｎｇ　ｔａｓｋ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ａｓｓｉｓｔａｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｓ　ｃａｓｔｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄ　ｌｙ，ｔｈｅ　ｔａｓｋ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｎｇ　ｏｆ　ｒｅｇｉｏｎ　ｔａｒｇｅｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔａｓｋ　ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ　ｏｆ　ｐｏｉｎｔ　ｔａｒｇｅｔ　ａｒｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｉｒｄｌｙ，ｔｈｅ　ｒｅ　ｓｅａｒｃｈ　ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ　ｏｆ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｔａｓｋ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｓｏｌｖｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ａｒｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｆｏｒ　ｓｉｎ　ｇｌｅ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ａｎｄ　ｍｕｌｔｉ—ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ　ｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｔａｓｋ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｕｔｕｒｅ　ｗｏｒｋ　ａｒｅ　ｇｉｖｅｎ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ；ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｔａｓｋ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ；ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ；ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｓｏｌｖｉｎｇ　ａｌｇｏ　ｒｉｔｈｍ　０　引　言　对地观测卫星在各种航天器中占有很大的比重，其主　分为可见光、多光谱、ＳＡＲ、红外线、超光谱、高光谱、地　电　磁探测等多种类型。卫星造价昂贵研制周期长，＿１　星资　源显得尤为宝贵且稀缺，且随着在轨卫星数革的增多，　要任务是利用包括可见光、电子侦察、合成孔径雷达（ｓｙｎ—　ｔｈｅｔｉｃ　ａｐｅｒｔｕｒｅ　ｒａｄａｒ，ｓＡＲ）等星载传感器，获取地面目标　卫星种类的增加，可供调度的卫星资源在不断扩大，　星的组网建设要求必须依靠计算机技术解决多一ｌ　资　源、多用户任务下的任务规划与资源优化分配问题。特　别是随着卫星技术的发展，任务需求与卫星资源都在增　多，手Ｔ操作或单星独自规划模式已完全不能满足现有　发展的需求，为此近十年，各航天大国已深入开展多　多任务统筹规划的研究。　本文针对对地观测卫星任务规划的一系列　要ｆ．Ｊ　的图像和信号等信息，并将这些信息传回地面站，供分析判　别使用　。。它是在地球表面之外，利用空间位置优势对地　球进行观测活动，目的是获取有关地球体系及其各组成部　分的详细数据或信息一　。对地观测是国防建设的需要，如　制窄权、制海权、制天权、制信息权等，对国民经济和社会的　发展，如环境保护，国土普查，抗震减灾等，有着重要的作　用，已成为国家综合实力的重要标志。　依据卫星携带传感器类型的不同，对地观测卫星可以　题，总结分析在任务规划调度过程中的多用户任务需求　问题、面向区域目标的任务分解及面向点｜ｊ标的任务聚　收稿日期：２０１２　０９—０４；修回日期：２０１３—０２—２８；网络优先出版日期：２０１　３—０６—２１。　网络优先出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．２４２２．ＴＮ．２０１　３０６２１．１１０５．０１２．ｈｔｍｌ　基金项目：围家自然科学基金（７ｌ２０２１　６８，７１２７１０６６）；博上后科研启动荩金（Ｉ　ＢＨ　Ｑ１１１３２）；高校摹本科研业务费擘项资金（…Ｔ　ＮＳＲＩＦ．２Ｏ１００８３）；黑龙江省教育厅科学技术研究项目（１　２５１１４３５）资助课题　第９期　姜维等：对地观测卫星任务规划问题研究述评　・１８７９　・　类方法、对地观测卫星任务规划中的单星调度和多星调　度的模型构建以及调度求解算法，最后在总结了目前国　该领域内进一步需要研究解决的问题。由于对地观测　卫星任务规划调度问题的复杂性，本文对其过程分为　兰　建阶段针对特定的问题，确定任务规划的Ｅｌ标函数、约束条　件及相应的假设条件，构建任务规划模型；在算法求解阶　算法，生成任务规划调度方案；暑胪８　最后一个阶段需要对算法性　１　任务需求及任务预处理　角度可分为应急性任务和常规性任务；从目标大小资源能　角度提出任务观测要求，用户需求与任务规划之间的描述　研究不多，代表性研究如文献Ｅ３］采用了卫星应用任务两阶　任务编号　任务类型　］／　任务优先级　目标类型　自然语言　描述的　目标区域描述　任务需求　卫星传感器要求　ｒ＼　分辨率要求　执行时间　用户　重复次数　图２　多用户需求任务规划用户需求智能理解　将基于自然语言描述的任务需求转换成元任务是进行　任务规划的首要工作，也是任务规划的一个关键部分。经　过语析后的多用户任务要素中应包含：任务标识、图像　类型、图像分辨率要求、任务紧急程度、任务优先级、时间有　效性及目标地理位置、定位精度要求及使用卫星平台要求　等。研究的难点在于如何正确地将自然语言表述的任务需　求转换成卫星能够执行的无二义性的元任务描述，如何与　用户进行交互，完成任务的智能化辅助决策。　１．２任务分解和任务聚类　１．２．１　区域目标任务分解　如果观测区域较大，无法一次性观测称之为区域目标　任务，对其观测时需分解成卫星能够执行的多个元任务。　国内外对此按３种方式处理：依据单景分解，采用固定宽度　的条带分解、采用预定义的参考系统分解成单场景及按不　同卫星遥感器参数重复分解。　文献［４］将其转化为集合覆盖问题，按照标准相幅宽相　等规则将区域目标分解成相互的单场景，即点目标。　文献Ｅ５１针对灵巧型对地观测卫星特有的特点，按照固定宽　度的条带分解法对区域目标进行分割，该方法需要确定初　始位置和分割角度两个参数，将区域目标分解成无重复的　条带。文献［６３按照预定义的参考系统将区域目标分解成　单场景，针对面向区域目标的多星调度问题，先将区域目标　分割为等经纬度差的网络，然后分别从时间覆盖率优先和　空间覆盖率优先两方面，建立了基于网络的数学模型。预　定义的参考系统主要有法国ＳＰＯＴ卫星任务规划中区域目　标任务分解时采用的网格参考系统　和美国Ｌａｎｄｓａｔ系列　卫星任务规划时使用的全球参考系统　］。　依据卫星参数也可以对区域目标进行任务分解，文　献［９］针对成像卫星规划问题，在每个访问时间窗口内，将　卫星最大侧摆角分解成一组等间隔的卫星观测角度，利用　候选成像条带，即观测角对应的成像条带，实现动态分解技　术。文献［１Ｏ］提出了多星在不同观测角度下对区域目标不　同覆盖范围的动态划分方法，可以按照星载遥感器的不同　观测角度对区域目标进行分解。文献Ｅｌ１］综合考虑了卫星　自身的参数以及任务需求特性，主要包括卫星轨道、有效载　荷参数、可见时间窗与任务的地理位置等要素，实现区域目　标分解。其优点是可实现边缘带有重叠的成像条带来覆盖　整个区域目标。　・１８８０・　系统工程与电子技术　第３５卷　近几年，出现一些新的方法。文献［１２］在深入分析卫　星应用任务复杂性的基础上，针对任务需求要素预处理的　主要内容，构建了卫星应用任务的域模型，基于层次任务网　络方法对复杂卫星任务分解问题进行求解。文献［１３］根据　卫星轨道特征和星载遥感器的观测能力，分析了卫星观测　范围与区域目标的空间几何关系，提出了卫星对区域目标　观测的时间窗口计算方法以及对区域目标观测的任务动态　分解方法。　区域目标任务分解不仅与任务相关，而且还与卫星轨　道参数和星载传感器参数有关。区域目标分解中，单景大　小或条带的宽度是依据卫星载荷参数来确定的，而条带的　方向则与卫星轨道有关。上述３种分解方法并没有考虑卫　星轨道特征和星载遥感器的实际观测范围，分解后的子任　务间不存在重叠，相互，其未充分考虑卫星观测效益；　此外还有学者采用高斯投影，然而其只适用于经度差不大　的区域目标，存在一定误差。关于区域目标分解这一问题　仍需要深入研究。　１．２．２点目标任务聚类　点目标任务指可以一次执行观测的任务，又称元任务。　点目标任务聚类指将几个任务合在一起，可由星载传感器　一次性观测执行，这需要综合考虑任务与卫星之间的时间　窗口关系、成像角度关系，任务之间的地理位置关系，将符　合条件的任务聚集在一起进行一次性地观测，以提高卫星　的观测效率。目前，任务聚类的国内外研究文献报道不多，　尚没有完美的方法。　文献Ｅｌ４］研究了在卫星观测角度固定的情况下，考虑　了观测条带对多个目标的覆盖，以及任务聚类后优先级的　调整问题。文献［１５］通过分析观测活动与目标的覆盖关　系，构建了考虑任务优先级的最大覆盖模型，研究了卫星合　成观测调度问题，以提高遥感卫星的观测效率。文献［１６］　研究了卫星在轨道单个圈次时，任务合成问题的约束优化　模型，并利用动态规划思想，求解任务问的最优合成观测　问题。　任务聚类与任务分解是对地观测卫星任务规划调度过　程中必不可少的任务预处理过程，对于区域目标任务分解　而言，区域目标如何分割，需要考虑的不是单纯的几何分　割，还要与后续进行规划调度优化的过程和星载传感器特　性一起综合考虑，其难点是针对有限的星地资源选择高效　适用任务分解方法；而针对点目标的任务聚类问题，多星协　同观测情况下针对不同的卫星轨道参数、卫星观测角度等　参数容易产生多种聚类组合，增加求解复杂度。难点是如　何进行聚类方案的选择与聚类后任务优先级的确定。　２任务规划模型　对地观测卫星任务规划调度问题是一个多目标约束满　足问题，是一个求解如何在有限的资源、有限的时间和空间　等多约束条件下，提高卫星对地观测任务工作效率的问题。　该问题属于一个复杂的组合优化问题，针对不同对地观测　卫星种类、面向常规任务、应急任务的任务类型以及基于静　态和动态的任务属性，需要建立不同的任务规划模型及相　应问题的求解算法。由于各类卫星工作模式设计有所不　同，所以任务规划的约束条件有较大区别，卫星规划的优化　目标也不尽相同，这使得相应的模型、算法往往不具有直接　的可移植性，也就产生了多种类型不同的任务规划模型及　算法。从国内外现状来看，卫星任务规划问题大致可分为　单星任务规划和多星规划问题，所建立的模型可划分为：整　数规划模型、混合整数规划模型、０—１规划模型、约束满足　问题（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ　ｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｂｌｅｍ，ＣＳＰ）模型、动态ＣＳＰ　模型、Ｐｅｔｒｉ网模型、基于图论的模型及基于Ａｇｅｎｔ模型等，　如图３所示。　任务规划调度模型　　ｌＩ　　Ｉ　Ｉ规划模型　ｌ约束满足模型ｌ　ｌ其他模型　————　一　————Ｌ１　Ｉ　图３任务规划模型种类图　２．１单星规划调度模型　单星调度主要是针对一颗卫星的情况下对任务需求的　规划调度研究。随着用户任务需求的日益增加、卫星组网　规模的增大，单星规划调度已远远不能满足需求，但单星调　度模型构建及求解技术可为多星调度问题研究提供重要　借鉴。　针对ＳＰＯＴ５单星规划问题，文献［１７］分析了２ｏ个代　表性的问题，然后建立了整数规划模型，模型中没有考虑数　据传输任务这一约束条件，但考虑了存储容量的；文　献Ｅ１８］将ＳＰＯＴ５规划问题映射为０—１背包问题，按照背　包问题理论建立了约束满足模型，其模型也中没有考虑数　据传输任务这一约束条件，但考虑了存储容量的；文　献［１９］讨论了类似ＳＰＯＴＳ的单颗规划问题，并基于图论和　数学规划方法建立了整数规划模型，但既没有考虑数据传　输任务的，也没有考虑存储容量的。以上模型都　是在不考虑一些实际的约束条件下构建的简化模型。　文献［２ｏ３将调度问题看作带时间窗约束的背包问题，并　建立整数规划模型。文献［２１］研究了单星在一个地区内有　多个任务相互冲突时怎样选择场景，最大每个可见时间窗的　收益，建立了非线性规划模型。文献［２２］将对地观测卫星调　度问题看作一类具有时间窗口的并行机器调度问题，对其进　行了数学描述，并建立对地观测卫星调度的混合整数规划模　型。文献［２３］建立了约束满足问题模型，文献Ｅｓ］研究了敏　捷卫星区域分割与成像技术，对敏捷卫星进行成像调度，建　立了约束满足问题模型。文献［２４］构建了多任务最短路径　规划模型，并采用了“标记更新”策略进行求解。　第９期　姜维等：对地观测卫星任务规划问题研究述评　・１８８１　・　整数规划模型是一类比较成熟的模型，可以利用运筹　学方法进行求解，同时其具有明确的目标函数和约束条件，　对问题形式化描述精确，描述问题清楚简洁，但该方法一般　需对实际问题简化来建立整数规划模型；而约束满足模型　结构层次清晰，从决策变量、变量值域、约束条件等方面对　问题进行描述，可实现用数学语言难以描述的约束，故可用　于较大规模调度问题，但模型求解往往需借助智能优化　算法。　２．２多星规划调度模型　多星规划调度问题更加复杂，问题的组合爆炸特征十　分明显，已经被证明了是ＮＰ—Ｈａｒｄ问题。多星规划模型的　构建大多基于一些简化假设条件基础上构建的，考虑规划　中的主要约束条件，忽略次要的约束条件。针对不同类型　卫星任务规划问题，因建模目的不同，假设的约束条件侧重　点不同。　文献［２５］针对多低轨卫星优化调度，采用贪婪算法求　解。在其模型中没有考虑观测需求、图像数据获取和下传　数据等因素。文献［２６］研究了多星联合调度建模问题和应　用遗传算法求解问题，模型中考虑了任务优先级、卫星最小　摆角、星中多设备的约束条件，但没有考虑数据传输、存储　容量等约束，且没有给出模型和算法实现细节。文献［２７］　设计了基于约束的模型表示和描述方法，其模型中的约束　条件包括卫星存储容量、数据下传的速率以及任　务的优先级等，不足之处是在调度之前必须声明其需求的　资源。文献［２８］比较了几种规划方法，建立了多颗卫星成　像规划的约束满足模型。　文献Ｅ２９］针对卫星任务规划问题，采用有向无环图的　成像路径表示卫星在多个任务间转换方式，构建了加权有　向无环图，采用最短路径算法进行求解。文献［３０］构建了　任务调度有向图模型，描述阶段优化过程中单星层面的任　务关系，采用基于多目标遗传算法的图路径搜索对问题进　行求解。文献［１８］建立了带有时间窗口约束的背包　模型。　文献Ｅ３１］总结了成像卫星任务规划的基本模型和主要　求解算法，建立了考虑任务合成的成像卫星调度模型，应用　快速模拟退火算法求解该模型。文献［３２］建立了问题的整　数规划模型，将原问题分解为集合配置主问题和含时间窗　口的最短路径子问题，前者采用主单纯型法求解，后者采用　动态规划求解。文献［－３３］针对面向点目标的成像卫星规划　问题，构建了混合约束规划模型，考虑了数据存储和下传。　文献［－３４］针对多星协同规划，采用基于强化学习的多智能　体建模方法。　文献［３５］运用了图论知识建立多星测控规划调度模　型，并设计了着色技术算法求解。文献［３６］考虑了卫星测　控任务的执行过程，构建了描述测控过程的Ｐｅｔｒｉ网模型。　文献［３７］构建了多星一地面站调度的Ｐｅｔｒｉ网模型，通过对　象着色和时间着色技术反映了系统的调度流程，进一步通　过方案库生成和存储调度方案。　与常规任务规划不同，应急性任务体现出时间紧迫性，　故需插入已有执行方案，由于观测或资源的约束关系，可能　需对方案调整。除应急性任务外，资源状态变动、任务属性　变动、气象条件等都可能导致执行方案的调整。对任务方　案的调整通常采用动态规划模型。文献Ｅ３８］采用了基于动　态约束满足问题理论和方法，构建了多星联合调度问题的　概念模型。文献［３９］将多星协同调度问题分解为任务排序　主问题和资源匹配子问题，以任务收益为优化目标构建问　题的约束满足模型，并应用粒子群算法进行求解。　３　调度算法　对地观测卫星任务规划调度算法研究主要集中在确定　性算法和不确定性算法方面，其中不确定性算法主要包括　启发式算法和搜索算法，确定性算法通常只适用于小规模　问题的解决，而面对大规模求解时主要采用不确定性算法，　其中搜索算法应用更为广泛。典型的算法如图４所示。　图４任务规划调度算法种类　确定性算法有确定性的求解步骤，能在多项式时间内　求得最优解，算法稳定强、效率高，多次计算对同一输入具　有相同的输出。然而对于实际问题，一方面需要简化建模　且设计出一种确定性算法是非常困难的，另一方面实际求　解空间复杂度高，所以确定性算法实用性差。文献［４Ｏ］开　发了多个卫星线性规划算法，实验结果显示出求解时间较　长。文献［４１］针对ＲＯＣＳＡＴ－Ⅱ的日常调度问题，构建了整　数规划模型，研究了拉格朗日松弛和线性搜索技术求解　技术。　由于求解问题属于ＮＰ—Ｈａｒｄ问题，现有的研究工作倾　向使用启发式算法和搜索算法进行求解，而且一些学者还　针对不同的算法进行了比较研究。文献Ｅ５］针对敏捷卫星　规划问题研究比较了约束规划、贪婪算法、动态规划与局部　搜索算法，实验表明完全搜索在　星调度问题中效率不高，　而在适应性和灵活性上，约束规划方法较好；在求解效率和　求解效果上，局部邻域搜索算法较好；在考虑线性约束的情　况下，局部搜索算法在考虑所有约束的情况下性能表现最　好，而动态规划算法表现出速度快、效果好，相比较，约束规　・１８８２・　系统工程与电子技术　第３５卷　划算法性能较差，而贪婪算法求解速度较快但是效果却一　４应用系统　般。文献［－４２—４３］对ＳＰＯＴ５卫星调度问题，比较研究了动　态规划、深度优先搜索、Ｒｕｓｓｉａｎ　Ｄｏｌｌ　Ｓｅａｒｃｈ、禁忌搜索和贪　婪搜索在不同规模问题实例下的计算性能。其研究结果表　明，当任务规划问题小规模时，采用完全搜索算法可以在短　时间内得到最优解，而规模较大时，完全搜索算法表现欠　佳，在合理的时间内采用禁忌搜索算法可得到满意解。文　献［２Ｏ］实验比较了前向功能的构造算法、优先级调度构造　算法及遗传算法３种不同算法，结果表明，遗传算法可以大　幅提高贪婪算法的求解性能。　文献［２７］在ＥＯ一１系统的应用中，基于随机搜索的启　发式算法求解，每天只规划４个任务，只能对较小规模的规　划问题求解。在面向点目标的成像卫星调度问题中，文　献［２８］对比了模拟退火算法、爬山法和遗传算法等求解算　法性能。此外，文献［４４］研究了启发式信息及决策支持系　统规划方法，文献［４５］研究了混合粒子群规划算法，文　献［３４］研究了多智能体强化学习求解算法。　国内研究中，文献［４６］在规划时长为１２个小时的情况　下，对多星任务规划的多目标优化目标进行研究，在重访冲　突、侧视约束、能量约束、容量以及简单的数据传输等　约束条件下构建了多星联合成像的数学模型，设计了遗传　算法求解算法。文献［６］比较了贪婪算法和遗传算法的性　能。文献［３３］比较了３种启发式局部搜索算法，实验结果显　示变邻域搜索算法最稳定，贪婪随机插入算法的计算速度最　快，而导引式禁忌搜索的综合性能较好。文献［４７］对比了基　于分级优化策略的贪婪随机变邻域搜索、基于分级优化策略　的禁忌搜索、基于分级优化策略的模拟退火共３种算法。　任务规划算法的选择除了根据对地观测卫星自身的特　点构建的模型外，还应根据任务需求规模，即搜索空间的大　小来确定。在卫星任务规划调度算法研究中，可以得出这　样的结论：启发式算法由于运行过程简单，运行速度快，所　以适合较大规模问题，启发式算法具有特定的适用范围，针　对不用的问题需要专门设计出启发式规则，有的问题启发　式信息不能保证一定会获取。此外其能够充分利用问题的　启发式信息来构造算法，对最优解的获取基本能够得到保　证。搜索算法分为一般搜索算法和智能优化搜索算法，一　般搜索算法关键在于搜索策略的设计，智能搜索算法设计　比较复杂，有些问题需要经过转化才能设计此类算法；一般　搜索算法设计简单，求解速度快，适合较大规模的问题，缺　点是搜索效率低，容易陷入局部最优；智能搜索算法通用性　强，不依赖于特定问题，搜索效率高，具有内在的并行搜索　能力，适用于大规模求解问题。若是只利用一种求解算法，　容易出现早熟现象、陷入局部最优，为此常用组合智能搜索　算法。从研究的趋势上来看，一般搜索算法正逐步被智能　搜索算法取代。　国内外的有些研究机构或公司开发了调度软件系统，　如ＧＲＥＡＳＥ　、ＳＴＫ／ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ等；文献［４８］针对Ｌａｎｄｓａｔ　７　设计了ＡＳＰＥＮ（ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ｅｎｖｉ—　ｒｏｎｍｅｎｔ）；文献［－４９—５０］针对ＥＯ一１星开发了ＡＳＰＥＮ系　统，文献［５１—５ｅｌ设计了ＡＳＴＥＲ调度系统。文献［５３—５４］　针对单星开发了规划管理软件。文献［５５］研究了卫星运行　中的自主控制技术及对地观测卫星的智能规划调度技术，　并建立卫星智能规划与调度系统。　在这些调度系统中，专用模型的设计往往与具体星载　设备相关，专用系统都是针对某具体的卫星，因此不具有一　般性和通用性，可扩展性较差。ＡＳＴＥＲ、ＡＳＰＥＮ和　ＧＲＥＡＳ是针对卫星成像调度、管理的软件。在ＡＳＴＥＲ　中，各观测设备没有考虑两次观测间需要的转换时间；同时　星上各观测设备是考虑的，不能为其他设备所利用，从　而不利于实现最优规划结果。文献［５３—５４］设计的调度软　件与具体卫星相关，卫星不考虑区域目标的侦察需求，也不　考虑遥感器姿态调整，只执行星下点照相。文献Ｅ５５］构建　的调度系统是由卫星模型与推理机组成，没有考虑卫星成　像计划的编制过程。　５　研究展望　对地观测任务规划问题很普遍的解决方案是结合　卫星的特性先提炼出约束条件，再建立问题的形式化描　述或者数学模型，进一步采用相关算法对模型求解。其　中数学模型倾向使用约束满足模型或多目标优化模型，　而求解算法倾向使用智能搜索算法或改进的智能搜索　算法。随着卫星技术的发展，一方面，卫星组网规模将　逐步扩大、卫星的型号种类也逐步丰富；另一方面，可完　成的用户任务越发普及，用户任务类型和数量都将增　多，所以对任务规划又提出了新的挑战。特别是新一代　敏捷卫星的出现，因其动作灵活、工作模式多、更易于组　网，因此对任务规划中的关键问题，尤其是大规模求解　能力，提出新的要求。　依据近些年卫星规划方向相关研究的现状及卫星系统　的发展趋势，以下的几项内容在未来有必要深入研究：　第一，用户任务需求的智能化理解研究。现有任务需　求的输入形式仍以精确输入为主，即需要用户指定各详细　参数，但显然，至少两方面原因使得系统应具备处理基于自　然语言描述任务需求的能力：（１）自然语言表达更符合人类　的习惯，而精确输入需要更为专业的知识，如电子侦察的任　务输入包括几项专业参数；（２）有时任务本身相对不明确或　希望对任务的目的来描述，如希望直接描述“探测大兴安岭　地区是否有火灾”，而不是对执行的过程详细描述，任务的　第９期　姜维等：对地观测卫星任务规划问题研究述评　・　１８８３　・　各要素是系统对任务需求描述经语析后提取的。这方　面的研究会使得规划系统更加智能化，便于用户输入及卫　星应用的普及。　估对规划可能引起的风险损失；（３）引入风险控制的建模研　究，在规划模型中考虑风险因素。这主要可从两方面探索，　一方面，在传统约束满足模型或多目标优化模型中将风险　第二，卫星组网统筹规划建模研究。随着卫星技术的　发展，卫星组网中的载荷类型、同一卫星所携带的传感器数　量、卫星的规模等都将逐步增多，传统的人工任务编制、卫　星单独编制或仅同类型几颗星任务编制等处理方式已经不　能满足需求。进行众多卫星组网统筹规划已经成为卫星技　术发展中必须解决的问题。作为研究工作，解决如何对多　作为一个优化目标考虑，例如在收益函数中考虑到风险，或　多目标优化中不仅考虑任务收益最大、代价损耗最小，还应　考虑增加风险最低；另一方面，考虑具有重调度策略的动态　规划建模研究，着重解决因风险引起的重调度规划问题。　此外，还有一些值得研究的方向，如方案评价和算法评　价，结合地理信息系统的任务分解方法和任务聚类方法研　种类型卫星大规模组网统筹规划与优化始终是一项值得持　究，对于区域目标任务完成的交互式调整等。这些也是未　续研究的问题。在这方面，现有方法主要面临：（１）模型考　来值得深入探讨的问题。　虑的优化目标不全面，无法针对特定需求实现定制；（２）优　总之，卫星任务规划是卫星系统核心模块，其性能直接　化的约束条件考虑不全面，需要补充实际中面临的更多约　影响到卫星系统的工作效益。随着卫星技术的发展、卫星　束；（３）多类型卫星组网的多星协同工作方式研究不够；（４）　任务观测的需求也越来越大，这对卫星任务规划逐步提出　卫星组网规划调度与星地数传规划需要统一优化建模。　新的研究内容。有必要对这些内容深入研究，以促进卫星　第三，大规模求解理论方法研究。卫星规划问题已经　任务规划朝着智能化、实用化方向发展。　被证明是ＮＰ—Ｈａｒｄ问题，因此，卫星组网统筹规划时，卫星　参考文献：　类型和数量的增多、多星协同模式增多、用户任务的增加，　必将引起优化求解空间的快速增大，大规模求解技术已成　［１］Ｌｉｕ　Ｗ．Ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｓａｔｅｌ—　为多星组网协同规划中的核心研究问题之一，尤其是新一　ｌｉｔｅ　ｍｉｓｓｉｏｎ　ｐｌａｎｎｉｎｇ［Ｄ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，　代敏捷卫星出现，因其动作灵活、工作模式多、易于组网，可　２００８．（刘伟．对地观测卫星任务规划模型与算法研究［Ｄ］．　北京：中国科学院，２００８．）　以想象当新一代卫星大规模部署时，模型求解问题将更加　［２］Ｇａｏ　Ｈ　Ｔ，Ｃｈｅｎ　Ｈ，Ｌｉｕ　Ｈ，ｅｔ　ａ１．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｏｖｅｒｓｅａｓ　复杂。因此，大规模求解理论方法研究是卫星规划中的最　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ—　为重要的研究问题之一。在该问题上，３个方向值得探讨：　ｉｎｇ，２００９（０３）：８４—９２．（高洪涛，陈虎，刘晖，等．国外对地观　（１）结合卫星规划这一领域问题，研究启发式求解方法并将　测卫星技术发展［Ｊ］．航天器工程，２００９（０３）：８４—９２．）　启发式融入到大规模求解中；（２）对求解空间分析，依据卫　［３］Ｇｏｎｇ　ｚ　Ｊ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔａｓｋ　ｆｏｒ　ｓａ　星协同的工作模式，如观测类型、精度要求等指标对求解空　ｔｅｌｌｉｔｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｄ］．Ｃｈａｎｇｓｈａ：Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｄｅｆｅｎｓｅ　间分解，降低求解复杂度；（３）研究如何有效地通过增加外　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９．（龚卓君．卫星应用任务分解技术研究［Ｄ］．　部计算能力，提高模型求解的能力。上述研究工作既要求　长沙：国防科学技术大学，２００９．）　求解算法具备分布并行计算能力，又要求提供多种求解实　［４］Ｗａｌｔｏｎ　Ｊ　Ｔ．Ｍｏｄｅｌｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｂａｓｅｄ　ｓｅｎ　ｓｏｒｓ［Ｄ］．Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ：Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏ　体之间的智能协同优化方法。　ｇＹ，１９９３．　第四，引入风险控制的任务规划研究。现有卫星任务规　Ｅ５］Ｌｅｍａｉｔｒｅ　Ｍ，Ｖｅｒｆａｉｌｌｉｅ　Ｇ，Ｊｏｕｈａｕｄ　Ｆ，ｅｔ　ａ１．Ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　划大多属于确定性规划。实质上，卫星在执行任务过程中面　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ａｇｉｌｅ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ［Ｊ］．Ａｅｒｏｓｐａｃｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏ　临多种不确定性因素，大致可划分为系统固有不确定性因　ｇＹ，２００２，６（５）：３６７—３８１．　素、系统内部不确定性因素、系统外部不确定性因素以及离　［６］１．ｉ　Ｘ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ　ｓａ＿　散不确定性因素。以电子侦察为例，由于数据的采集量是不　ｔｅｌｌｉｔｅｓ　ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ　ａｒｅａ　ｔａｒｇｅｔ　ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ　ｔａｓｋ［Ｄ］．Ｃｈａｎｇｓｈａ：Ｎａ—　确定的，因此对卫星存储容量存在影响，在卫星规划与数传　ｔｉｏｎａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｄｅｆｅｎｓｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５．（李曦．多星区域观　规划中应加以考虑。再以气象条件因素为例，可见光、多光　测任务的效率优化方法研究［Ｄ］．长沙：国防科学技术大　谱受日照、云层的影响严重，因此规划过程中若能结合气象　学，２００５．）　［７］Ｋｒａｔｋｙ　Ｖ．ｏｄｌｉｎｅ　ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｓｔｅｒｅｏｐｈｏｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｉｃ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　预报因素，考虑到外界环境的变化，可更合理地规划。所以，　针对引入风险控制的任务规划研究主要包括如下几个方面：　ｏｆ　ＳＰＯＴ　ｉｍａｇｅｓ［Ｊ］．Ｐｈｏｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｓｅｎｓｉｎｇ，１９８９，５５（３）：３１１—３１６．　（１）影响任务规划的各类不确定因素分析，分析因素的类型　［８］Ｋａｒｄｏｕｌａｓ　Ｎ　Ｇ，Ｂｉｒｄ　Ａ　Ｃ，Ｌａｗａｎ　Ａ　Ｉ．Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　和影响程度，如渐变型因素或突变型因素，分析各因素的出　ＳＰＯＴ　ａｎｄ　ｌａｎｄｓａｔ　ｉｍａｇｅｒｙ：ａ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｍａｐ—ａｎｄ　ＧＰＳ－ｄｅ—　现概率及对规划的影响程度；（２）风险因素评估，建立模型完　ｒｉｖｅｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐｏｉｎｔｓ［Ｊ］．Ｐｈｏｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅ　成从系统当前内部和外部状态实现各类风险预测研究，并评　ｍｏｔｅ　Ｓｅｎｓｉｎｇ，１９９６．６２（１０）：１１７３—１１７７．　・１８８４・　系统工程与电子技术　第３５卷　［９］Ｂａｉ　Ｂ　Ｃ。Ｃｈｅｎ　Ｙ　Ｗ，Ｈｅ　Ｒ　Ｊ，ｅｔ　ａ１．Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ　ｏｂｓｅｒ　ｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔａｓｋ　ｍｅｒｇｉｎｇ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ａｌ—　ｇｏｒｉｔｈｍ［Ｊ］．ＡｃｔａＡｕｔｏｍａｔｉｃａ　Ｓｉｎｉｃａ，２００９，３５（５）：５９６—６０４．　（白保存，陈英武，贺仁杰，等．基于分解优化的多星合成观测　调度算法［Ｊ］．自动化学报，２００９，３５（５）：５９６—６０４．）　［１Ｏ］Ｂａｉ　Ｇ　Ｑ，Ｂａｉ　Ｂ　Ｃ，Ｘｕ　Ｙ　Ｆ，ｅｔ　ａ１．Ｄｙｎａｍｉｃ　ｓｅｇｍｅｎｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ　ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｐｏｌｙｇｏｎ［Ｊ］．Ｓｃｉ—　ｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍａｐｐｉｎｇ，２０１０，３５（６）：３２—３４．　（白国庆，白保存，徐一帆，等．多星协同对区域目标观测的动　态划分方法［Ｊ］．测绘科学，２０１０，３５（６）：３２—３４．）　［１１］ＲｕａｎＱＭ，Ｔａｎ　Ｙ　Ｊ，ＬｉＹＴ，ｅｔ　ａ１．Ｕｓｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ　ｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎｔｏ　ｃｏｏｐｅｒａｔｅ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ａｒｅａ　ｔａｒｇｅｔ　ｏｂｓｅｒｖａ—　ｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，２００７，２８（１）：２３８—２４２．（阮启　明，谭跃进。李永太，等．基于约束满足的多星对区域目标观测　活动协同口］．宇航学报，２００７，２８（１）：２３８—２４２．）　［１２３　Ｒａｎ　Ｃ　Ｘ，Ｘｉｏｎｇ　Ｇ　Ｙ，Ｗａｎｇ　Ｈ　Ｉ　，ｅｔ　ａ１．Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｍｉｓ—　ｓｉｏｎ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ　ｔａｓｋ　ｎｅｔｗｏｒｋ￣Ｊ］．　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｐａｃｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，６（３）：７６—８２．（冉　承新，熊纲要，王慧林，等．基于ＨＴＮ的卫星应用任务分解方　法［Ｊ］．中国空间科学技术，２０１０，６（３）：７６—８２．）　［１３］Ｌｉｕ　Ｘ　Ｄ，Ｃｈｅｎ　Ｙ　Ｗ，Ｌｏｎｇ　Ｙ　Ｊ．Ａ　ＭａｐＸ　ｂａｓｅｄ　ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｆｏｒ　ｍｕｌｔｉ—－ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｔｏｗａｒｄｓ　ａｒ——　ｅａ　ｔａｒｇｅｔ［Ｊ］．Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ—Ｔｈｅｏｒｙ＆Ｐｒａｃｔｉｃｅ，２０１０，　３０（１２）：２２６９—２２７５．（刘晓东，陈英武，龙运军．基于ＭａｐＸ　的多星协同对区域目标观测的预处理方法［Ｊ］．系统工程理论　与实践，２０１０，３０（１２）：２２６９—２２７５．）　［１４］Ｃｏｈｅｎ　Ｒ．Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ：ｔｈｅ　ＡＳＴＥＲ　ｅｘａｍ—　ｐｉｅ［Ｃ］∥Ｇｒｏｕｎｄ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ，２００２：１—１２．　［１５］ＢａｉＢＣ，ＸｕＹＦ，ＨｅＲ　Ｊ，ｅｔ　ａ１．Ｍａｘｉｍｕｍ　ｃｏｖｅｒａｇｅｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ａｌ—　ｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｇｎ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｔａｓｋ　ｍｅｒｇｉｎｇ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＳｙｓｔｅｍ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，２５（５）：６５１—６５８．（白保　存，徐一帆，贺仁杰，等．卫星合成观测调度的最大覆盖模型及　算法研究［Ｊ］．系统工程学报，２０１０，２５（５）：６５１—６５８．）　［１６］Ｂａｉ　ＢＣ，ＨｅＲ　Ｊ，ｕ　Ｊ　Ｆ，ｅｔ　ａ１．Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｏｒｂｉｔｔａｓｋｍｅｒｇｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ［Ｊ］．Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００９，３１（７）：１７３８—１７４２．（白保存，贺仁杰，　李菊芳，等．卫星单轨任务合成观测问题及其动态规划算法［Ｊ］．　系统工程与电子技术，２００９，３１（７）：１７３８—１７４２．）　［１７３　Ｂｅｎｓａｎａ　Ｅ，Ｖｅｒｆａｉｌｌｉｅ　Ｇ，Ａｇｎｅｓｅ　Ｊ　Ｃ，ｅｔ　ａ１．Ｅｘａｃｔ＆ｉｎｅｘａｃｔ　ｍｅ－　ｔｈｏｄｓ　ｆｏｒ　ｄａｉｌｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ［ｃ］∥　Ｐｒｏｃ．ｏｆ　ｔｈｅ　４ｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，１９９６：５０７—５１４．　［１８］Ｖａｓｑｕｅｚ　Ｍ，Ｈａｏ　Ｊ　Ｋ．Ａ“ｌｏｇｉｃ—ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ”ｋｎａｐｓａｃｋ　ｆｏｒｍｕｌａ　ｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａ　Ｔａｂｕ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄａｉｌｙ　ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｏｆ　ａｎ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ　Ｏｐｔｉｍｉｚａ—　ｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００１，２０（２）：１３７—１５７．　［１９］Ｇａｂｒｅｌ　Ｖ，Ｍｕｒａｔ　Ｃ．Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ｆｏｒ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂ—　ｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｍｉｓｓｉｏｎ　ｐｌａｎｎｉｎｇ［ｃ］∥Ｐｒｏｃ．ｏｆ　ｔｈｅ　Ｏｐｅｒａ　ｔｉｏｎｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｎ　Ｓｐａｃｅ　ａｎｄ　Ａｉｒ，２００３：１０３—１２２．　［２Ｏ］Ｗｏｌｆｅ　Ｗ　Ｊ，Ｓｏｒｅｎｓｅｎ　Ｓ　Ｅ．Ｔｈｒｅｅ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｄｏｍａｉｎ［Ｊ］．Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｃｉ　ｅｎｃｅ，２０００，４６（１）：１４８—１６６．　［２１］Ｓｏｎｇ　Ｄ，Ｖａｎ　ｄｅｒ　Ｓ　Ａ　Ｆ，Ｇｏｌｄｂｅｒｇ　Ｋ．Ａｎ　ｅｘａｃｔ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｏｐｔｉ　ｍｉｚｉｎｇ　ｃｏｖｅｒａｇｅ—－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｆｒａｍｅ　ｓｅｌｅｃ——　ｔｉｏｎ［Ｃ］ｆｆ　Ｐｒｏｃ．ｏｆ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｒｏｂｏｔｉｃｓ＆　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，２００４：６３—７０．　［２２］Ｇｕ　Ｚ　Ｓ，Ｃｈｅｎ　Ｙ　Ｗ．ＭＩＰ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　ｒｅｓｏｌｖｉｎｇ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｏｆ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ［¨．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｙ　Ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ　ＴＴ＆Ｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７，２６（１）：１９—２４．（顾中　舜，陈英武．对地观测卫星调度的混合整数规划模型及求解［Ｊ］．　飞行器测控学报，２００７，２６（１）：１９—２４．）　［２３］Ｐｅｍｂｅｒｔｏｎ　Ｊ　Ｃ，Ｇａｌｉｂｅｒ　Ｆ．Ａ　ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ—ｂａｓｅｄ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｔｏ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ［Ｃ］　ｆ　Ｐｒｏｃ．ｏｆ　ｔｈｅ　Ｄｉｓｒｅｔｅ　Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ　Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ（ＤＩＭＡＣＳ）Ｓｅｒｉｅｓ　ｉｎ　Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｏＣｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００１：１０１—１　１４．　［２４３　Ｚｈａｎｇ　Ｆ，Ｗａｎｇ　Ｊ，Ｌｉ　Ｊ，ｅｔ　ａ１．Ｍｕｈｉｃｒｉｔｅｒｉａ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｉｍａｇｉｎｇ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｉｍｅ　ｏｒｄｅｒｅｄ　ａｃｙｃｌｉｃ　ｄｉｒｅｃｔｅｄ　ｇｒａｐｈ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｄｅｆｅｎｓｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　２００５，２７（６）：６１—６６．（张帆，王钧，李军，等．基于时间序无　圈有向图的多准则优化成像调度［Ｊ］．国防科技大学学报，　２００５，２７（６）：６１—６６．）　［２５］Ｂｕｒｒｏｗｂｒｉｄｇｅ　Ｓ　Ｅ．Ｏｐｔｉｍａｌ　ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｒｅ　ｓｏｕｒｃｅｓ［Ｄ］．Ｖｉｒｇｉｎｉａ：Ｖｉｒｇｉｎｉａ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ａｎｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０００．　［２６］Ａ１　Ｇ　Ｊ　Ｃ，Ｌｏｈｎ　Ｊ，Ｍｏｒｒｉｓ　Ｒ．Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｆｌｅｅｔｓ　ｕｓｉｎｇ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ：ｐｒｏｂｌｅｍ　ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｐ　ｐｒｏａｅｈ［Ｃ］，，Ｐｒｏｃ．ｏｆ　ｔｈｅ　３ｒｄ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　ＮＡＳＡ　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｏｎ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｆｏｒ　Ｓｐａｃｅ，２００２：１—９．　［２７］Ｆｒａｎｋ　Ｊ，Ｊｏｎｓｓｏｎ　Ａ，Ｍｏｒｒｉｓ　Ｒ，ｅｔ　ａ１．Ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｆｏｒ　ｆｌｅｅｔｓ　ｏｆ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ［ｅｌ　｛Ｐｒｏｃ．ｏｆ　ｔｈｅ　ＩＥＥＥ　Ａｅｒｏｓｐａｃｅ　Ｃｏｎ　ｒｅｎｃｅ，２００７：１—１２．　［２８］Ｇｌｏｂｕｓ　Ａ，Ｃｒａｗｆｏｒｄ　Ｊ，Ｌ０ｈｎ　Ｊ，ｅｔ　ａ１．Ａ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｆｏｒ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ［Ｃ］，　Ｐｒｏｃ．ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｎｎｏｖａ　ｔｉｒｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ　Ｅｍｅｒｇｉｎｇ　Ａｐｐｌｉｃａ　ｔｉｏｎｓ，２００４：８３６—８４３．　ｒ２９］Ｇａｂｒｅｌ　Ｖ，Ｖａｎｄｅｒｐｏｏｔｅｎ　Ｄ．Ｅｎｕｍｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ　ｓｅｌｅｃ　ｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｐａｔｈｓ　ｉｎ　ａ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｃｒｉｔｅｒｉａ　ｇｒａｐｈ　ｆｏｒ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ａｎ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ［Ｊ］．Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏＪ　Ｏｐｅｒａ　ｔｉｏｎａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００２，１３９（３）：５３３—５４２．　［３Ｏ］Ｗａｎｇ　Ｊ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｉｎ　ｕｎｉｔｅｄ　ｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｏｆ　ｉｍａｇｉｎｇ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ［Ｄ］．Ｃｈａｎｇｓｈａ：　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｄｅｆｅｎｓｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７．（王钧．成　像卫星综合任务调度模型与优化方法研究［Ｄ］．长沙：国防科　学技术大学，２００７．）　［３１］ＨｅＲ　Ｊ，ＧａｏＰ，ＢａｉＢＣ，ｅｔ　ａ１．Ｍｏｄｅｌｓ，ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｍｉｓｓｉｏｎ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｉｍａｇｉｎｇ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ［Ｊ　１．Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ－Ｔｈｅｏｒｙ＆Ｐｒａｃｔｉｃｅ，２０１１，３１（３）：４１１—４２２．（贺ｆ：　杰，高鹏，白保存，等．成像卫星任务规划模型、算法及其应　用［Ｊ］．系统工程理论与实践，２０１１，３１（３）：４１１—４２２．）　［３２］Ｗａｎｇ　Ｐ，Ｔａｎ　Ｙ　Ｊ．Ｃｏｌｕｍｎ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍ［Ｊ］．Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｈｅｏｒｙ　＆Ｐｒａｃｔｉｃｅ，２０１１，３１（１０）：１９３２—１９３９．（王沛，谭跃进．多星　联合对地观测调度问题的列生成算法＿Ｊ］．系统Ｔ程理论与实　践，２０１１，３１（１０）：１９３２—１９３９．）　第９期　姜维等：对地观测卫星任务规划问题研究述评　・　１８８５　・　［３３］Ｌｉ　Ｊ　Ｆ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｓｐａｃｅ　ｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ　ｍｉｓｓｉｏｎ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ｆｏｒ　ｍｕｌｔｉ—ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ　ａｎｄ　ｇｒｏｕｎｄ　ｓｔａｔｉｏｎｓ［Ｄ］．Ｃｈａｎｇｓｈａ：Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｄｅｆｅｎｓｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５．（李菊芳．航天侦察　多星多地面站任务规划问题研究［Ｄ］．长沙：国防科学技术大　学，２００５．）　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｌｅｃｔｕｒｅ　Ｎｏｔｅｓ　ｉｎ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　２Ｏ１２，１３６（１）：４４１—４４８．　［４６］Ｗａｎｇ　Ｊ，ｕ　Ｊ，Ｃｈｅｎ　Ｊ，ｅｔ　ａ１．Ａｎ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｆｏｒ　ｍｕｌｔｉ　ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　ｕｎｉｔｉｎｇ　ｉｍａｇｉｎｇ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｏｆ　ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｓｔｒｏ—　ｎａｕｔｉｃｓ，２００７，２８（２）：３５４—３５９．（王钧，李军，陈健，等．多目标　ＥＯＳｓ联合成像调度方法口］．宇航学报，２００７，２８（２）：３５４—３５９．）　［４７］Ｒｕａｎ　Ｑ　Ｍ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｐｈｏｔｏ　ｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ　ｓｃｈｅｄｕ—　［３４］Ｗａｎｇ　Ｃ，Ｊｉｎｇ　Ｎ，Ｌｉ　Ｊ，ｅｔ　ａ１．Ａｎ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｏｆ　ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ　ｍｕｌ　ｔｉｐｌｅ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ　ｍｉｓｓｉｏｎ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｍｕｌｔｉ—。ａｇｅｎｔ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ—＿　ｍｅｎｔ　ｌｅａｒｎｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｄｅｆｅｎｓｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１１，３３（１）：５３—５８．（王冲，景宁，李军，等．　一ｌｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｆｏｒ　ａｒｅａ　ｔａｒｇｅｔｓ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ［Ｄ］．Ｃｈａｎｇｓｈａ：Ｎａ—　ｔｉｏｎａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｄｅｆｅｎｓｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６．（阮启明．面向　区域目标的成像侦察卫星调度问题研究［Ｄ］．长沙：国防科学　种基于多Ａｇｅｎｔ强化学习的多星协同任务规划算法［Ｊ］．国　防科技大学学报，２０１１，３３（１）：５３—５８．）　［３５１　Ｚｕｆｆｅｒｅｙ　Ｎ，Ａｍｓｔｕｔｚ　Ｐ，Ｇｉａｃｃａｒｉ　Ｐ．Ｇｒａｐｈ　ｃｏｌｏｕｒｉｎｇ　ａｐｐｒｏａ—　ｃｈｅｓ　ｆｏｒ　ａ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｒａｎｇｅ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ，２００８，１ｌ（４）：２６３—２７７．　［３６１　Ｊｉｎ　Ｇ，Ｗｕ　Ｘ　Ｙ，Ｇａｏ　Ｗ　Ｂ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｇｒｏｕｎｄ　ｓｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，２００４，１６（１１）：２４０１—２４０３．（金光，武小悦，　高卫斌．卫星地面站资源配置仿真研究口］．系统仿真学报，　２００４，１６（１１）：２４０１—２４０３．）　［３７］Ｗａｎｇ　Ｙ　Ｚ，Ｚｈａｏ　Ｊ，Ｎｉｅ　Ｃ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｐｅｔｒｉ　ｎｅｔ　ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ｍｕｌｔｉ　ｓａｔ　ｄｉｋｅｓ－－ｇｒｏｕｎｄ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｉｒｆｏｒｃ．ｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ　ｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ），２００３，４（２）：７—１１．　（王远振，赵坚，聂成．多卫星一地面站系统的Ｐｅｔｒｉ网模型研　究［Ｊ］．空军工程大学学报（自然科学版），２００３。４（２）：７—１１．）　［３８］ＩＡｕ　Ｙ，Ｃｈｅｎ　Ｙ　Ｗ，Ｔａｎ　Ｙ　Ｊ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｌｖｉｎｇ　ａ　ｍｕｌｔｉ　ｒｅ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｗｉｔｈ　ｔｉｍｅ　ｗｉｎｄｏｗｓ［Ｊ］．Ｏｐｅｒａ—　ｔｉｏｎｓＲｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００５，１４（２）：４７—５３．　（刘洋，陈英武，谭跃进．一类有时间窗口约束的多资源动态调　度模型与方法［Ｊ］．运筹与管理，２００５。１４（２）：４７—５３．）　［３９１　Ｈｅ　Ｃ，Ｚｈｕ　Ｘ　Ｍ，Ｑｉｕ　Ｄ　Ｓ　Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ　ｆｏｒ　ｉｍａｇｉｎｇ　ｉｎ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ［Ｊ］　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０１２，３４（４）：７２６—７３１．　（贺川，朱晓敏，邱涤珊．面向应急成像观测任务的多星协同调　度方法［Ｊ］．系统工程与电子技术，２０１２，３４（４）：７２６—７３１．）　［４Ｏ］Ｒｉｖｅｔｔ　Ｃ，Ｐｏｎｔｅｃｏｒｖｏ　Ｃ．Ｉｍｐｒｏｖｉｇｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｏｐｔｉｍａｌ　ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ　ｏｆ　ａｓｓｅｔｓ［Ｒ］．Ａｄｅｌａｉｄｅ：ＤＳＴＯ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｃｉ—　ｅｎｅｅｓ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，２００３．　［４１］Ｌｉｎ　Ｗ　Ｃ，Ｌｉａｏ　Ｄ　Ｙ，Ｌｉｕ　Ｃ　Ｙ，ｅｔ　ａ１．Ｄａｉｌｙ　ｉｍａｇｉｎｇ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｏｆ　ａｎ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．ｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ，　Ｍａｎ　ａｎｄ　Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ－－Ｐａｒｔ　Ａ：Ｓｙｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　Ｈｕｍａｎｓ，２００５，　３５（２）：２１３—２２３．　［４２１　Ｂｅｎｓａｎａ　Ｅ，Ｌｅｍａｉｔｒｅ　Ｍ，Ｖｅｒｆａｉｌｌｉｅ　Ｇ．Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌ　ｌｉｔｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ，１９９９，４（３）：２９３—２９９．　［４３］Ｂｅｎｓａｎａ　Ｅ，Ｖｅｒｆａｉｌｌｉｅ　Ｇ，Ｍｉｃｈｅｌｏｎ　Ｅｄｅｒｙ　ｃ，ｅｔ　ａ１．Ｄｅａｌｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ　ｗｈｅｎ　ｍａｎａｇｉｎｇ　ａｎ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ［ｃ］∥　Ｐｒｏｃ．ｏｆ　ｔｈｅ　５ｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｉｎｔｅｌｌｉ—　ｇｅｎｃｅ，Ｒｏｂｏｔｉｃｓ，ａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｆｏｒＳｐａｃｅ，１９９９：２０５—２１０．　［４４］Ｗａｎｇ　Ｐ，Ｒｅｉｎｅｌｔ　Ｇ，Ｇａｏ　Ｐ，ｅｔ　ａ１．Ａ　ｍｏｄｅｌ，ａ　ｈｅｕｒｉｓｔｉｃ　ａｎｄ　ａ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ａｎ　Ｅａｒｔｈ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉ０ｎ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ＆Ｉｎｄｕｓ—　ｔｒｉａｌ　Ｅｎｇｉｖｅｅｒｉｎｇ，２０１１，６１（２）：３２２—３３５．　［４５］Ｃｈｅｎ　Ｙ，Ｚｈａｎｇ　Ｄ，Ｚｈｏｕ　Ｍ，ｅｔ　ａ１．Ｍｕｌｔｉ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｈｙｂｒｉｄ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｗａｒｍ　技术大学，２００６．）　［４８］Ｆｕｋｕｎａｇａ　Ａ，Ｒａｂｉｄｅａｕ　Ｇ，Ｃｈｉｅｎ　Ｓ，ｅｔ　ａ１．ＡＳＰＥＮ：ａ　ｆｒａｍｅ　ｗｏｒｋ　ｆｏｒ　ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｏｆ　ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ　ｃｏｎ—　ｔｒｏｌ　ａｎｄ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ［ｃ］∥Ｐｒｏｃ．ｏｆ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏ　ｓｉｕｍ　ｏｎ　Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ（Ａｊ），Ｒｏｂｏｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｓｐａｃｅ（　ＳＡ，尺ＡＳ），１９９７：３７５—３８６．　［４９］Ｓｈｅｒｗｏｏｄ　Ｒ，Ｇｏｖｉｎｄｊｅｅ　Ａ，Ｙａｎ　Ｄ，ｅｔ　ａ１．Ｕｓｉｎｇ　ａｓｐｅｎ　ｔｏ　ａｕｔｏ　ｍａｔｅ　ＥＯ一１　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｐｌａｎｎｉｎｇ［Ｃ］∥Ｐｒｏｃ．ｏｆ　ｔｈｅ　ＩＥＥＥ　Ａｅｒｏ　ｓｐａｃｅ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，１９９８：１４５—１５２．　［５Ｏ］Ｃｈｉｅｎ　Ｓ，Ｒａｂｉｄｅａｕ　Ｇ，Ｋｎｉｇｈｔ　Ｒ，ｅｔ　ａ１．Ａｓｐｅｎ—ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｐｌａｎ—　ｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｆｏｒ　ｓｐａｃｅ　ｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ［Ｃ］，｝Ｐｒｏｃ．ｏｆ　ｔｈｅ　Ｓｐａｃｅ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，２０００：１—１０．　［５１］Ｍｕｒａｏｋａ　Ｈ，Ｃｏｈｅｎ　Ｒ　Ｈ，Ｏｈｎｏ　Ｔ，ｅｔ　ａ１．Ａｓｔｅｒ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｓｃｈｅ－　ｄｕｌｉｇｎ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ［Ｃ］７７　Ｐｒｏｃ．ｏｆｔｈｅ　Ｓｐａｃｅ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，１９９８　１—８．　［５２］Ｙａｍａｇｕｃｈｉ　Ｙ，Ｋａｈｌｅ　Ａ　Ｂ，Ｔｓｕ　Ｈ，ｅｔ　ａ１．Ｏｖｅｒｖｉｅｗ　ｏｆ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｓｐａｃｅｂｏｒｎｅ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ｒａｄｉｏｍｅｔｅｒ（ＡＳ—　ＴＥＲ）［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．ｏｎ　Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｓｅｎｓｉｎｇ，　１９９８，３６（４）：１０６２—１０７１．　［５３］Ｃｈｅｎ　Ｊ　Ｙ，Ｆｅｎｇ　Ｙ，Ｐｅｎｇ　Ｈ　Ｘ．Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｓｏｆｔｗａｒｅ［Ｊ］．Ｒａｄｉｏ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００４，３０（６）：３５—３７．（陈金勇，冯阳，彭会湘．　一种卫星照相规划软件的可视化设计与实现［Ｊ］．无线电通信　技术，２００４，３０（６）：３５—３７．）　［５４１　Ｃｈｅｎ　ｚ　Ｈ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｔａｓｋ　ｐｌａｎ　ｎｉｎｇ［Ｊ１．Ｒａｄｉｏ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００５，３５（２）：６２—６４．（陈站华．　资源卫星任务安排测试方法的研究与实现［Ｊ］．无线电工程，　２００５，３５（２）：６２—６４．）　［５５］Ｌｉｕ　Ｙ，Ｄａｉ　Ｓ　Ｗ，Ｓｕｎ　Ｈ　Ｘ．Ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｏｆ　ｐａｙｌｏａｄ　ｆｏｒ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ［Ｊ］．Ａｅｒｏｓｐａｃｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，２００４（５）：７３—７６．（刘洋，　代树武，孙辉先．卫星有效载荷的规划与调度［Ｊ］．航天控制，　２００４（５）：７３—７６．）　作者简介：　姜维（１９７８一），男，讲师，博士，主要研究方向为军事运筹与建模、　电子商务、数据挖掘。　Ｅ—ｍａｉｌ：ＪｉａｎｇＷ＠ｈｉｔ．ｅｄｕ．ａｎ　郝会成（１９８０一），男，博士研究生，主要研究方向为卫星任务规划、智　能优化技术。　Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｍａｉ１２３＠１６３．ｃｏｒｎ　李一军（１９５７一），男，教授，博士，主要研究方向为管理信息系统、决　策支持系统、电子商务。　Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｉｙｉｊｕｎ＠ｈｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎ