现代航天侦察系统已经从单一的服务于国家战略情报支持转向支持战略、战役与战术多层次的综合战场应用需求,已经成为夺取制信息权、确保信息优势、打赢高技术战争的关键所在,并成为C4ISR系统的重要组成部分。小卫星技术受到军事需求的推动,在太空快速响应和太空对抗方面表现突出,能够适应局部战争和地区冲突的战术运用要求。对于突发的军事任务,当成像侦察能力不足时,如何利用小卫星技术,提高成像侦察能力,形成快速响应空间能力,准确、灵活、可靠地直接支持作战单元,是未来天基信息系统建设面临的重要问题。本文开展成像侦察小卫星应急组网方法研究,旨在解决如何利用成像侦察小卫星实施应急组网这个关键问题,给出时间、空间和质量三维成像侦察能力指标,构建成像侦察小卫星应急组网问题数学模型,探索模型求解算法,设计仿真案例,验证模型正确性和算法有效性。期望在局部战争和地区冲突中,根据突发任务的成像侦察信息需求,有效组织成像侦察小卫星资源直接支持战术应用提供理论、方法和技术。本文的主要研究内容和工作如下:首先,在简要介绍成像侦察小卫星系统工作原理和特点的基础上,分析了成像侦察小卫星所担负的使命任务,给出了成像侦察小卫星应急组网基本过程,详细阐述了该过程每个步骤,提出了成像侦察小卫星应急组网方法基础框架,明确了本文研究的边界范围。其次,为明确应急组网系统的优化目标,体现用户需求,建立了成像侦察小卫星系统时间、空间和质量三维侦察能力指标,给出了成像侦察能力指标定义和计算公式;为了便于能力指标理解与计算,对目标区域进行了分割处理;简要阐述了能力指标计算与如何选取使用指标的原则和方法,为构建数学模型打下基础。然后,明确了成像侦察小卫星应急组网问题的基本输入输出;针对研究重点,对问题进行了合理地假设和简化;根据问题背景,设计了应急组网小卫星星座构形;考虑模型目标与约束关系,构建了成像侦察小卫星应急组网问题数学模型,分析了数学模型特点。最后,依据问题模型特点,探索了模型求解算法,选取了多目标优化进化算法NSGA-II;介绍了算法的基本原理、优化策略以及流程;设计了目标区域多星成像侦察仿真案例,验证了模型的正确性和算法的有效性,分析了实验结果原因。