本书以卫星运行控制中心实际需求为牵引，对卫星任务规划技术的发展状况进行分析，综述国内外研究现状，分别从确定性条件和动态条件两种场景，以及地面集中式规划、地面分布式规划和星上自主规划三个维度对对地观测卫星任务规划技术的典型模型、算法和系统进行了梳理、介绍和展望。
本书适用于从事航天任务规划调度的工程技术人员、硕士研究生、博士研究生及学者阅读。

第1章 绪论
1.1 对地观测卫星任务规划
1.1.1 概述
1.1.2 理论意义与应用价值
1.2 对地观测卫星任务规划问题研究现状
1.2.1 地面集中式卫星任务规划
1.2.2 卫星任务动态重调度
1.2.3 分布式卫星任务规划
1.2.4 星上自主任务规划
1.2.5 数传资源规划
第2章 卫星任务规划问题描述及分析
2.1 对地观测卫星运行过程分析
2.1.1 卫星对地观测过程
2.1.2 卫星数传过程
2.2 对地观测卫星任务规划问题描述
2.2.1 对地观测任务要素
2.2.2 卫星资源要素
2.2.3 数传资源要素
2.2.4 优化目标要素
2.3 对地观测卫星任务规划中的难点与面临的挑战
2.3.1 过载规划特性
2.3.2 资源非完全可替代特性
2.3.3 不同类别、不同能力卫星统一规划调度
2.3.4 对地观测需求类型多样
2.3.5 数传模式多样性
2.3.6 存储器占用和释放
2.3.7 调度过程中包含不确定性因素
2.3.8 优化目标复杂特性
第3章 地面集中式卫星任务规划模型与方法
3.1 问题描述与分析
3.1.1 地面集中式卫星任务规划问题
3.1.2 问题调度策略分析
3.2 基于递进式优化策略的集中式卫星任务规划方法
3.2.1 集中式对地观测任务规划方法
3.2.2 面向任务的数传资源调度方法
3.2.3 两阶段规划结果递进式迭代修复机制
3.3 基于整体优化策略的集中式卫星任务规划方法
3.3.1 基于整体优化策略的卫星任务规划模型建立
3.3.2 基于整体优化策略的卫星任务规划算法
3.4 面向复杂观测任务的卫星资源规划方法
3.4.1 面向区域目标的任务规划方法
3.4.2 面向洋面移动目标的任务规划方法
3.5 学习型卫星任务规划方法
3.5.1 案例特征表达与提取
3.5.2 卫星任务规划案例检索与匹配
3.5.3 卫星任务规划案例修正
3.5.4 基于案例的卫星观测任务规划算法
第4章 面向动态要素的卫星对地观测任务重调度方法
4.1 问题描述与分析
4.1.1 动态要素的分类与分析
4.1.2 问题建模
4.1.3 动态要素之间的映射
4.2 基于启发式策略的卫星资源动态重调度方法
4.2.1 启发式动态重调度的驱动策略
4.2.2 启发式动态重调度的一般性方法
4.2.3 启发式动态重调度新任务插入的具体规则
4.3 基于智能优化算子的卫星资源动态重调度方法
4.3.1 基于SWO的动态重调度方法
4.3.2 基于演化计算的动态重调度方法
第5章 分布式卫星任务规划模型与方法
5.1 问题描述与分析
5.1.1 分布式卫星任务规划问题的提出
5.1.2 Agent与Multi-Agent系统
5.2 基于Multi-Agent系统的分布式卫星任务规划模型
5.2.1 Multi-Agent系统社会角色分析
5.2.2 卫星Agent模型构建
5.3 基于Multi-Agent系统的分布式卫星任务规划方法
5.3.1 基于合同网协议的分布式卫星任务规划方法
5.3.2 基于黑板模型和演化计算的卫星分布式任务规划方法
第6章 对地观测卫星星上自主任务规划模型与方法
6.1 卫星星上自主任务规划过程与分析
6.1.1 卫星自主任务规划过程
6.1.2 卫星自主任务规划特点与难点分析
6.2 基于路径搜索的卫星对地观测任务星上自主规划方法
6.2.1 滚动优化策略
6.2.2 有向无环图模型
6.2.3 基于图路径标记更新的精确搜索算法
6.2.4 标记更新近似搜索算法
6.3 基于机器学习的卫星任务星上自主决策方法
6.3.1 卫星对地观测任务序贯决策模型
6.3.2 观测任务星上自主决策特征要素分析
6.3.3 基于集成学习的卫星对地观测任务序贯决策方法
6.3.4 基于深度神经网络的卫星对地观测任务序贯决策方法
第7章 卫星任务规划系统
7.1 典型卫星任务规划系统及工具
7.1.1 ASPEN/CASPER
7.1.2 STK
7.2 分布式卫星任务规划系统
7.2.1 系统架构设计
7.2.2 人机交互接口设计与展示
第8章 总结与展望
8.1 总结
8.2 未来的技术趋势
8.2.1 基于偏好多目标优化的卫星任务规划方法
8.2.2 多星星上自主协同任务规划方法
8.2.3 异构空天多传感器协同的任务规划
8.2.4 对地观测任务可调度性预测
参考文献