以区域成像侦察为背景,基于遗传算法提出了一个成像侦察卫星星座设计方法。研究了通过遗传算法模型优化设计侦察卫星轨道高度、轨道倾角、右升交点角及平近点角等轨道参数的方法。并对有3颗低轨道卫星的侦察卫星星座进行了优化仿真。结果表明,优化后的星座不仅在指定目标区域具有优异的最大访问间隔时间性能,而且具有一定的全球侦察能力。

维普资讯

测控遥感与导航定位

最大访问间隔时间与成像侦察卫星星座曾喻江，胡修林，贤辉，王王莹(中科技大学，华湖北武汉 4 0 7 ) 3 0 4摘要以区域成像侦察为背景，于遗传算法提出了一个成像侦察卫星星座设计方法。研究了通过遗传算法模型优基

化设计侦察卫星轨道高度、道倾角、升交点角及平近点角等轨道参数的方法。并对有 3颗低轨道卫星的侦察卫星星座进轨右行了优化仿真。结果表明，化后的星座不仅在指定目标区域具有优异的最大访问间隔时间性能，且具有一定的全球侦察优而能力。

关键词成像侦察卫星星座；大访问间隔时间；传算法最遗中图分类号 T 97 N 2文献标识码 A 文章编号 10—30 (07 0—02 0 0 3 16 20 )4 09— 2

M a i u c s m e I t r a n m a i g x m m Ac e s Ti n e v la d I g n Re o n is nc a el e Co s e l to c n a s a e S t l t n t la i n iZ N uj n, U Xul, N i -u, N ig E G Y -ag H i-n WA GX a h iWA G Yn i i n( u zo g U i r o c nead T hooy W h nH b i 30 4 c i ) H ah n n e fSi c n e n l, u a ue 4 0 7, n vs e c g aA src F c sdo ein li g uvia c, o e srel n estlt c ntl t n ds n meh d bsd o h A ( ee c b ta t o ue nrgo a maes rel n e an vl u ia c aele o s l i ei to ae nteG l v l i eao g gn t i

a oi m)i pooe . h uh teG dlteobtle me t o ahstlt sc sMtu e iciain R AN a dmena o l r l rh g t s rpsd T r g A mo e, ri l ns f c aele uh a i d,nl t, A n a n ma ae o h h a e e i t n o yo tmie T eo tma i lto fac n tlainwih3 LEO

aele sma e. e rs l s o a e o tmie o selto a rvd pi z d. p i lsmu ain o o selto t h s tltswa d T e ut h wst tt pi z d c n tl in c n p ie i h h h a o

e c le e o ma c o ma i m a c s t itra i s e i e tr e r go a d x elntp r r n e f f xmu ces i me ne l n p cf d ag t e in n ha e d fnt a a it o lb s rel c a d v i v e i c p bly f go a u ia e n i e i l v l n

Ke y wor s i gn e o nasa c aelt o tl t n; x i m c e s t ne a; d ma ig rc n is n es tli c nsel i ma mu a c s i e ao me itr l GA v

0引言由于 G O侦察卫星的分辨率较低， E目前大量基于可见光、外、红雷达成像的侦察卫星往往使用中、 低轨道，以获得较高的分辨率。然而，随着卫星轨道高度的降低，卫星的覆盖范围将不连续。因此，成像侦察卫星星座设计成为影响侦察效能的首要因素。 本文的研究目标是对指定区域进行成像侦察的卫星星座设计。研究表明，大访问间隔时间与成最像侦察卫星星座的侦察效能有很密切的关系。最大

1轨道参数的选择 目前的成像侦察卫星主要采用光学成像技术和合成孔径雷达成像技术。成像侦察卫星星座如果采取圆轨道或近圆轨道，就可以避免星载光学结构在

对地面进行观测时像在椭圆轨道上一样进行复杂的变焦动作，降低所搭载星载光学设备的复杂性。因此，文中卫星轨道参数离心率 e 0本取。综合考查当前的成像侦察卫星系统可以发现， 卫星轨道高度一般在 3 0—10 0k 0 0 m之间l。这是 2 J因为如果卫星轨道高度过低，则大气阻力过大，轨道

访问间隔时间越小，侦察效能越高，侦察区域内大对型船舶或远程飞机等战略移动目标的发现概率越高。因此，最大访问间隔时间将是优化设计的目标。另外，区域覆盖卫星星座与全球覆盖卫星星座

在设

维持难度增加，卫星寿命变短；如果卫星轨道高度过高，以当前的星载成像负荷技术水平又达不到实则用的侦察分辨率要求。这里取所有卫星拥有相同的轨道高度 h参数。 由于已经确定卫星轨道的离心率 e为 0另一，个轨道参数近地点幅角也可以选为 0。于是，卫星轨道的 6参数已经确定了 2。以下将利用遗个个收稿日期：O 61.9 2O.12基金项目：防预研基金资助项目( 12000j02 )国 54 1175 5 3。 w

计方法上有很大不同。由于服务区域一般没有规则的地理形状，有良好对称性能的星座设计方法 (具如 Wa e星座设计方法等 ) lr k很难得到最优的设计结果。

遗传算法 ( A)一种非常优秀的优化设计方法。 G是近年来， A被引入卫星星座的优化设计。本文将给 G

出利用 G A进行成像侦察卫星星座设计的方法。

20 0 7耳无线电工程第 3 7卷第 4期 2 9