Комплексное планирование включений бортовой аппаратуры космических аппаратов дистанционного зондирования Земли

Современные требования информационного обеспечения решения научных, хозяйственных и оборонных задач обусловливают необходимость комплексного подхода к организации процессов космической съемки поверхности Земли орбитальной группировкой космических аппаратов (КА).
Реализация процессов космической съемки российской группировкой КА обеспечивается в единой территориально-распределенной информационной системе дистанционного зондирования Земли (ЕТРИС ДЗЗ), создаваемой с целью максимального выполнения требований пользователей.
Одним из основных процессов в ЕТРИС ДЗЗ является планирование наблюдений поверхности Земли бортовой аппаратурой космических аппаратов.
Решение задачи планирования целевого функционирования группировки КА ДЗЗ, т.е. задачи комплексного планирования наблюдений, обусловливает особую актуальность разработки математических методов формирования оптимального плана включений БСА КА.
В работе рассмотрена модель комплексного планирования работы БСА КА в интересах конечных пользователей космической информации ДЗЗ.
Рассматривается группировка КА ДЗЗ, состоящая из нескольких космических аппаратов, для каждого из которых заданы система ограничений на работу БСА и начальные условия движения.
Наблюдаемая группировкой КА ДЗЗ поверхность Земли представляется, как множество районов, над каждым из которых требуется выполнить определенным образом включение бортовой аппаратуры какого-либо КА.
Указанное множество районов формируется по заявкам пользователей, определяющим требуемый временной интервал, разовый или периодический характер наблюдения каждого района, а также все требования по параметрам функционирования БСА и другим условиям наблюдения.
Задача комплексного планирования заключается в формировании совокупности включений БСА КА орбитальной группировки, удовлетворяющей системе ограничений и соответствующей максимальному количеству районов, наблюдаемых с учетом предъявляемых для них требований и важности.
Модель наблюдения представляется в виде графа и соответствующей ему сети, в которой методом Форда-Фалкерсона определяется максимальный поток.
Комплексным оптимальным планом будет план наблюдения, соответствующий найденному максимальному потоку.
План каждого из КА орбитальной группировки будет представлять собой соответствующую выборку из комплексного плана наблюдения. Параметры каждого включения будут соответствовать описаниям вершин графа, через которые проходит максимальный поток.
Рассмотренный метод формирования оптимального плана реализован при разработке специального программного обеспечения комплексного планирования для орбитальной группировки КА ДЗЗ высокого разрешения.