随着科学技术的发展,人们对地球上各种资源的利用已达到最大化,地球上的各种资源已出现了严重的短缺。随着人们对外太空研究的深入,如何充分利用好这块公共资源成为人们关注的焦点。卫星作为航天设备中应用最为广泛的设备,它以其优良的性能进入人们的视野。卫星种类繁多,不同类型的卫星的用途也不尽相同。一个完整的卫星观测系统包括的实体有卫星、轨道、传感器、姿态、模式等。通过设定轨道仿真开始时间与结束时间控制卫星对地观测轨迹长度,通过设定轨道六根数参数控制卫星运行轨道的空间位置。传感器分为CCD传感器和SAR传感器,传感器的有效载荷对卫星对地观测的范围与图像质量有一定影响。姿态主要是通过设定最大侧摆角和俯仰角调整卫星的动态观测范围。模式为后续的能源计算提供工作模式和负载电流。本文要研究的是卫星沿着任务轨道对地观测过程中的目标获取路径以及沿着该路径观测目标时产生的任务序列和由此产生的能源消耗情况。首先,构建卫星对地观测模型,然后对目标进行可视访问,访问过程中加入侧摆约束、相机分辨率约束、太阳高度角约束、传感器幅宽等复杂约束对可视目标进行筛选。利用侧摆约束对可视目标进行互斥目标集合分类,对于一维目标获取(考虑侧摆角)我们采用贪婪算法对可视目标进行分析,获取卫星观测目标的一维路径数据。在二维目标获取(考虑侧摆角和俯仰角)中以互斥目标集合作为输入,然后进行可视弧段分析,利用矢量转动角度分析方法,得到二维目标获取路径数据。在一维和二维目标获取路径中,利用路径数据进行任务序列的编排,得到路径的任务序列数据。接着进行能源计算,首先我们分析卫星太阳能帆板数据和太阳光线数据,进而分析卫星帆板的光照遮挡情况,构建卫星帆板光照模型。我们利用该模型分析卫星帆板的充电阵和供电阵的充放电情况,计算卫星蓄电池的充放电情况。最后,我们结合路径的任务序列数据和模式中的工作模式与负载电流的关系,计算卫星沿着该条路径对地观测目标过程中产生的能源数据。