高分辨率对地观测系统管理与控制技术

随着我国在轨高分辨率对地观测卫星的数量大幅增长与性能的不断提升，卫星的控制方法日益复杂，用户的观测需求也日益多样化和精细化，对地观测卫星任务管理和控制技术便成为卫星能力发挥的关键所在。本书首先介绍卫星对地观测任务管理与控制的原理和技术体系，然后介绍一种对地观测任务管理与控制系统的典型设计。再分别介绍需求筹划、任务规划、载荷控制、状态监控和动态管理控制5项关键技术，最后对未来技术进行展望。 本书作为卫星对地观测任务管理与控制一线工作的经验总结与相关工程、研究的成果总结。可作为卫星任务管控从业人员、工程技术人员及科技工作者研究学习的参考用书。

   第1章 概述
1.1 高分辨率对地观测系统
1.2 高分辨率对地观测系统的管理与控制
1.2.1 对地观测卫星
1.2.2 卫星测量和控制系统
1.2.3 卫星数据传输系统
1.3 卫星对地观测任务管理和控制系统
1.3.1 技术发展历程
1.3.2 卫星任务管控的原理
1.3.3 卫星任务管控面临的问题与发挥的作用
1.3.4 卫星任务管控的技术体系
1.4 国内外现状
1.4.1 国内外建设现状
1.4.2 国外研究现状
第2章 典型的高分对地观测任务管理与控制系统
2.1 卫星任务管控系统组成
2.1.1 系统功能组成
2.1.2 主要工作流程
2.1.3 信息交互关系
2.2 一种“平台+插件”式卫星任务管控系统
2.2.1 基础平台
2.2.2 系统集成框架
2.2.3 通用插件及其信息交互关系
2.2.4 专用插件
2.2.5 基于平台/插件的系统开发与集成
第3章 需求筹划技术
3.1 需求的分类与要素
3.1.1 需求的分类
3.1.2 需求的描述要素
3.2 需求筹划的任务与复杂性
3.2.1 需求筹划的主要任务
3.2.2 需求筹划与任务规划的关系
3.2.3 需求筹划的复杂性
3.3 需求的分解
3.3.1 各类目标的分解
3.3.2 一种基于案例的复杂需求分解方法
3.4 需求的优先级评估
3.4.1 研究现状
3.4.2 一种优先级评估方法
3.5 需求的融合与聚合
3.5.1 卫星对地观测需求关联融合分析
3.5.2 单轨覆盖下的需求聚合
3.6 需求的冲突发现与消解
3.6.1 用户端的冲突发现和消解
3.6.2 任务管控端的冲突发现和消解
3.7 需求筹划中气象要素的影响
3.7.1 不同气象条件对对地观测的影响
3.7.2 多气象要素在需求筹划中的应用
3.7.3 多气象预报要素应用策略
第4章 卫星任务规划技术
4.1 卫星任务规划问题描述与特点分析
4.1.1 卫星成像主要约束分析
4.1.2 卫星任务规划问题概述
4.1.3 点目标和区域目标联合规划难点分析
4.1.4 移动目标任务规划难点分析
4.1.5 卫星任务规划问题的其他特点
4.2 卫星任务规划模型
4.2.1 资源约束模型构建
4.2.2 接收资源调度模型
4.2.3 区域目标分解模型
4.2.4 移动目标任务规划模型
4.2.5 联合任务规划模型
4.3 卫星任务规划算法
4.3.1 数据传输接收资源调度算法
4.3.2 区域目标规划算法
4.3.3 点目标和区域目标联合任务规划算法
4.3.4 面向移动目标的任务规划算法
4.4 敏捷成像卫星任务规划
4.4.1 敏捷成像卫星的定义及发展
4.4.2 敏捷卫星成像特点及成像模式
4.4.3 敏捷成像卫星任务规划
4.5 卫星任务规划效能评估
4.5.1 成像遥感卫星任务规划效能评估指标
4.5.2 面向算法性能的任务规划策略分析评价
4.5.3 面向需求满足度的任务规划策略分析评价
4.5.4 面向观测卫星系统的系统效能评估评价方法
第5章 卫星载荷控制技术
5.1 卫星载荷控制技术
5.1.1 载荷控制基础
5.1.2 载荷控制内容
5.1.3 载荷控制参数
5.1.4 载荷使用约束
5.1.5 载荷控制计划
5.1.6 载荷控制指令
5.2 指令编制技术
5.2.1 指令基础
5.2.2 指令编制
5.2.3 指令检验
5.2.4 指令反演
5.2.5 指令传输
第6章 卫星状态监视技术
6.1 概述
6.1.1 遥感卫星基本组成
6.1.2 卫星状态监视的作用
6.1.3 卫星状态监视的特点
6.2 卫星遥测技术
6.2.1 卫星遥测系统组成和工作原理
6.2.2 卫星遥测数据的特点
6.2.3 卫星遥测参数变化规律
6.3 主要典型卫星故障
6.3.1 卫星故障的定义和分类
6.3.2 姿态控制系统故障
6.3.3 电源系统故障
6.3.4 推进系统故障
6.4 卫星故障诊断技术
6.4.1 卫星故障诊断的要求
6.4.2 卫星故障诊断技术分类
6.4.3 基于解析模型的卫星故障诊断方法
6.4.4 基于信号处理的卫星故障诊断方法
6.4.5 基于数据驱动的卫星故障诊断方法
6.5 卫星健康状态预测技术
第7章 动态管理控制技术
7.1 滚动式动态任务管控技术
7.1.1 概述
7.1.2 滚动式动态任务管控特点
7.1.3 滚动式动态任务管控触发模式
7.1.4 滚动式动态任务管控运行模式
7.1.5 滚动式动态任务规划
7.2 应急快速反应技术
7.2.1 概述
7.2.2 应急快反任务处理流程
7.2.3 应急快反任务实施可行性分析
7.2.4 应急快速调整策略
7.2.5 其他基础支撑技术
第8章 未来技术展望
8.1 卫星精准操控技术
8.2 卫星智能自主任务管控技术
8.2.1 各国卫星自主任务管控技术发展现状
8.2.2 典型航天器自主任务管理规划系统
8.3 卫星任务管控系统发展趋势展望
8.3.1 基于天地一体化宽带网络的卫星任务管控模式构想
8.3.2 基于分布式云架构对等多中心的卫星任务管控系统
参考文献