卫星星座对地覆盖理论

书籍简介:

卫星星座对地覆盖问题是卫星应用领域的一个核心与基础的问题。本书以卫星星座对地面目标的覆盖问题为研究对象，提出了一套统一的星座对地覆盖的理论体系，构建一套形式化系统，使之可包含所有的覆盖问题，以实现对覆盖问题的统一描述，并提供一套可求解任意覆盖问题的算法框架，并能为覆盖问题提供一套统一的求解思路。本书主要包括三个方面的研究内容：1.星座对地覆盖理论框架的架构以及形式化体系的构建。提出了星座对地覆盖问题的三要素：卫星要素，地面目标要素和时间要素，然后依据该三要素，将星座对地覆盖问题抽象为了以三要素为自变量的函数，命名为覆盖状态函数。依据实际的覆盖问题的特性，对覆盖状态函数的性质进行分析，并得到覆盖状态函数的推演规则。对每个要素，提出了存在性扩展和任意性扩展的概念，从而形成了一套复杂的覆盖状态函数集合，并以此提出了一套符号系统，使得任意形式的覆盖问题，都能够使用该符号系统进行表示，从而实现对任意星座对地覆盖问题的形式化表示。2.可求解任意覆盖问题的算法框架的建立。针对覆盖问题的复杂性，提出了覆盖上界函数和覆盖下界函数的概念，提出了通过上下界逼近来对覆盖问题进行求解的覆盖问题求解算法。采用对覆盖问题的形式化描述，对星座对任意区域的瞬时覆盖问题、连续性覆盖问题和累积覆盖问题的上下界函数进行表示。3.对三大要素张成的空间的流形结构的分析。三大要素张成的空间是一个三维流形，直接对其表示比较困难。本文采用数值方法，最终利用将区域可划分为若干个纬度条带，将该三维流形用若干个二维流形来表示，而对每个二维流形，可以用两张图，分别称作可视经度范围上下界图来进行表示，若干组可视经度范围上下界图组合在一起，从而实现三维流形的上下界的表示。由于可视经度范围图表示的是决策空间流形本身，则其在地面目标空间下的投影即对应于覆盖区域函数，而在时间轴上的投影，则对应于覆盖时间函数。

书籍规格:

书籍信息归属:

卫星星座对地覆盖理论是科学出版社于2020.6出版的中图分类号为 P185 的主题关于 卫星－星座－地面覆盖－研究 的书籍。