基于有向無圈圖的敏捷衛星姿態機動策略

唐忠興 韓 潮

(北京航空航天大學 宇航學院，北京100191)

敏捷衛星對地觀測姿態機動策略問題隨著對地觀測衛星的發展得到了新的關注.與傳統對地觀測衛星相比，敏捷衛星不僅具有側擺方向上的機動能力，還具有俯仰方向，甚至偏航方向上的快速機動能力，能夠實現快速、準確指向目標的特點.敏捷衛星具有多自由度姿態機動的特點，使得其工作模式更加復雜多樣.面對較大的目標觀測區域，敏捷衛星利用其俯仰+滾轉的快速姿態機動能力，能夠在同軌運行過程中多次掃描目標區域的不同子區域，進行同軌拼幅觀測，從而完成對目標區域的掃描觀測.面對多個點目標集中分布在一軌兩側的任務也面臨同樣的觀測問題.

文獻[1－2]對敏捷衛星的觀測工作模式進行了研究，總結了各種工作模式的特點，但對其姿態機動策略問題的研究并沒有涉及.

文獻[3－11]針對敏捷衛星的成像調度問題做了較為系統的研究分析，針對一天或更長的任務周期，考慮每天、每軌成像時間約束，星上存儲容量約束，能源消耗約束，載荷指向約束，以及姿態機動能力約束等約束條件，分別采用約束滿足模型、混合整型規劃模型、圖論模型等進行建模與求解.同時對幾種常見的求解算法的效率和特點進行比較分析.

利用圖論模型對成像調度問題進行建模的優點是其形式簡單，具有成熟高效的多項式時間求解算法.文獻[3－4]應用圖論的方法對敏捷衛星的……