成像卫星计划编制是成像卫星管理控制的核心内容,它的主要任务是针对卫星成像任务需求,考虑卫星有效载荷、星地资源、气象因素等各种约束条件,进行规划调度生成优化的卫星成像计划,以更好地利用卫星资源,充分发挥它们的综合效益,及时满足各种成像需求。本文针对卫星成像计划编制问题,对其中的优化决策算法和可视化仿真技术进行了研究,主要研究内容如下:采用图论思想,将成像目标看作图的顶点,由目标之间的约束条件得到与之对应的边集,构建了成像目标有向图模型;并引入多准则评价方法对成像目标序列进行评价,建立了成像计划编制的多准则最短路径搜索模型。基于顶点标记更新的思想,利用标记更新多准则最短路径搜索算法求解最优成像目标序列;在此基础上,分析了卫星存储容量限制、数据下传限制对成像方案的影响,提出了解决数据存储、数据下传限制的约束修正算法;并对计划编制中的地面站资源调度和人工调整方案的处理策略进行了研究。研究了基于GIS的成像计划编制二维可视化技术,对二维可视化涉及到的主要模型进行了研究,实现了卫星成像的二维态势显示、成像方案动作仿真,并在此基础上实现了多视图联动、方案可视化调整等功能。研究了基于STK的成像计划编制三维可视化仿真技术,对三维视景系统的主要模型构建进行了研究,实现了卫星成像的三维可视化仿真,为卫星计划编制提供了一个直观、可交互的可视化仿真分析环境。