伴随卫星应用和新时代信息技术的长足发展,卫星数量与信息处理能力都在不断提升。同时不同用户所提交需求多种多样,如待观测的点目标、需覆盖的区域目标,待搜索动目标等,有必要针对这些新要求研究相应的处理机制和解决方法。多类型观测任务的多星协同规划问题面向对地观测卫星、地面站与中继卫星等数据传输资源和多样的用户观测任务请求,力求在这三者之间建立一种长效的联系,通过有效的方法获得参与调度的卫星的任务规划方案,使得能够高效组织观测卫星资源执行任务,从而满足用户的各类需求。本文依据指定目标物体在观测中是否变动位置,把多类型观测任务分为静止观测任务和移动搜索任务。主要研究成果如下:1、首先介绍了卫星对地观测任务规划一般流程,描述多类型观测任务、对需要满足的规划调度约束分析与处理、问题假设条件来介绍成像卫星工作原理;其次从静止观测任务的角度出发,给出了卫星对该类任务规划问题的分析和规划策略;最后从移动搜索任务出发,分析了海上移动目标运动特性,给出此类任务的搜索场景,在此基础上,介绍了卫星搜索此类问题的策略与思维。2、静止观测任务的卫星综合规划问题的调度模型与算法研究。首先在成像卫星规划约束和静止观测任务的卫星综合规划问题分析的基础上,给出需要满足约束的数学模型;然后介绍了蚁群算法的思想和基本应用模型,且把规划问题看成求解最优子集问题,改良与提出了改进信息素蚁群算法;最后进行了算法性能、时间效率、测摆角的参数的实验分析。3、移动搜索任务的多星协同任务规划问题分析与求解方法研究。首先阐述了搜索问题中环境与目标运动的不确定性,给出了基于网格的动目标搜索发现方法,在方法中介绍了该类任务的业务流程。并建立环境和搜索图更新模型,提供求解的基础;然后在以目标发现概率作为传感器调度模型,以基于观测信息融合的更新模型和目标运动预测的更新模型,针对该问题进行搜索图更新;最后进行了方法的性能与时间效率的实验,表明所提方法能有效解决多星联合下的移动目标搜索问题。