基于时间间隔的观测卫星操作规划

卫星的有效载荷的操作规划是卫星自主性的要求，目的是使卫星根据任务目标及有效载荷的当前状态，从有效载荷可选动作集合中自主选择有序的动作集合去完成任务。传统的行为规划技术在时间约束表示上有所不足，因此不能解决有效载荷的操作规划问题。本文介绍了一种基于时间间隔表示的规划方法，并将其应用于卫星的操作规划问题，可以很好的表示有效载荷操作规划中复杂的时间约束，通过一个简单的实例，给出了用这种方法在卫星操作规划问题中的成功应用。     

基于领域规则的军用仿真模型组合建模

分析了仿真模型的句法和语义组合方法,针对当前的组合方法在表达领域知识对组合建模约束存在的问题,提出了基于领域规则的仿真模型组合建模方法。采用符合HLA标准的基本对象模型表示原子模型和层次组合模型。通过逻辑规则表示组合建模的接口匹配规则和组合模型的领域知识,并根据领域知识建立组合建模的领域规则。用通用逻辑推理引擎实现领域规则对组合建模的约束检验和接口匹配检查。通过某电子对抗仿真系统的应用,结果表明,该方法和BOM结合是一种有效的组合建模方法,能有效的表示领域知识对组合模型的约束。     

多星联合任务规划的迭代修复求解技术

对地观测卫星任务规划问题需要考虑侧视、星上能量、数据容量和数据传输等多种约束,是一类复杂的组合优化问题.现有研究大多对问题进行了不同程度的简化.面向多种类型卫星的联合任务规划问题,考虑上述多种约束,建立数学规划模型,引入迭代修复方法对问题进行求解,并提出了基于成像任务分布的插入选择和撤销选择启发式准则.实验结果表明,迭代修复技术在多星联合任务规划领域是可行有效的.     

卫星测控资源调度CSP模型研究

对卫星测控调度问题的建模技术进行了研究,分析了问题的特点。首先对场景、需求和任务进行了形式化建模;然后针对测控调度问题中涉及的资源、时间、关系等主要约束类型进行了分析和模型描述,并按照不同类型的测控需求确定了测控调度的目标函数;最后在此基础上建立了问题的约束满足问题(constraint satisfied problem, CSP)模型,并针对模型进行了求解方法研究。     

局部邻域搜索在对地观测卫星任务规划中的应用与扩展

任务规划作为一项重要技术,已经广泛应用于卫星的星载与地面控制系统中,以提高卫星任务执行的鲁棒性、可预测性和高效性。描述了对地观测卫星任务规划问题及特点,给出了对地观测卫星任务规划的一般处理过程。针对约束规划中的局部邻域搜索算法不能有效反应对地观测卫星成像的时效性和分辨率等需求的问题,提出了基于动态优先级的局部邻域搜索算法。算法在经典约束满足问题求解算法的基础上,主要扩展了任务优先级的定义及在搜索过程中的启发式。通过典型的仿真算例,验证了算法的可行性和有效性。     

面向敏捷卫星任务规划的云层建模及处理方法

针对云层遮挡影响光学卫星成像质量的问题,以新一代敏捷卫星任务规划问题为背景,对云层信息进行建模,提出了一种云层遮挡时间窗口计算方法,通过引入预判和二分法推进计算环节来提高遮挡窗口的求解效率。根据任务约束条件建立了考虑云层信息的敏捷卫星任务规划模型,并利用蚁群算法进行寻优计算。具体设计了状态转移规则、任务安排规则和信息素更新规则。通过10个不同规模的情景案例进行仿真对比分析,仿真结果验证了云层模型和提出的处理方法在敏捷卫星任务规划问题上的有效性。     

航迹规划领域本体的构建与应用

飞行器航迹规划方法种类繁多且涉及的领域知识庞杂,快速掌握各规划方法的特点并从中选取合适的方法进行规划十分困难,其原因在于缺乏航迹规划相关领域知识的表示和重用。为了实现方法重用,提高规划效率,采用本体技术描述航迹规划领域中的常用概念、概念的层次结构及概念间的关系,建立了航迹规划领域本体。它不仅能够对航迹规划领域知识进行规范描述,实现从规划问题概念建模到规划模型软件实现的自然过渡,还可以完成规划算法类型的自动推理,帮助规划人员快速分析比较各类算法,建立规划模型,从而实现领域知识重用。     

基于资源预留的成像卫星鲁棒性任务规划方法

随着新型成像卫星的智能化发展,成像卫星鲁棒性任务规划是一个迫切需要解决的理论和实践问题.综合考虑卫星姿态转换时间,固存和电量等约束条件,建立了成像卫星鲁棒性任务规划模型.在保证任务规划收益最大化的前提下,提出了一种基于资源预留的成像卫星任务鲁棒性规划方法.基于任务之间卫星的转换时间约束及资源预留规则,保证资源的高效利用及地面观测任务的有效安排.通过对不同规模的实例进行求解,实验结果表明本方法具有很好的鲁棒性.本文方法对其它相同类型相关问题具有指导及借鉴作用.     

约束规划求解集装箱装卸系统集成调度问题

集装箱码头装卸系统中的岸桥、集卡和场桥的集成调度问题本质上是有阻塞、准备时间可分离并且依赖操作顺序的三阶段混合流水车间调度问题,现有文献多采用启发式算法求解该问题.本文先建立了一个紧凑的混合整数规划模型,然后从约束规划的角度建模求解该问题,提出了一个约束规划模型,以区间变量作为决策变量,并采用"扩展操作任务"的概念来定义区间决策变量以提升求解效率.为了展示约束规划的建模灵活性,还扩展了模型以考虑机器效率不同的因素.数值实验显示约束规划模型能够在很短的时间内对大规模算例求出高质量的解.     

电子侦察卫星任务合成探测及混合调度

任务合成探测对于提高电子侦察卫星的侦察效益具有重要意义。分析了电子侦察任务合成探测的条件及性质,建立了多星合成探测调度问题的混合整数规划模型。提出了一种基于模型分解的优化求解算法,将模型分解为任务指派主问题与动态合成子问题,任务指派主问题通过遗传算法生成不同卫星的任务分配方案,动态合成子问题则根据指派的任务进行优化,生成完整的卫星侦察计划。测试案例验证了方法的有效性。     

切向加速度与弦误差约束的CNC系统时间最优轨迹规划

针对计算机数控(CNC)系统给定参数化路径, 给出了一种求解时间最优轨迹规划问题的凸优化方法. 轨迹规划问题考虑切向加速度约束与弦误差约束. 通过建立两种约束下的状态容许空间, 分析约束对时间最优轨迹的影响. 通过非线性变量代换, 时间最优轨迹规划问题被表述为一个与时间无关的凸最优控制问题. 基于控制向量参数化(CVP)方法, 问题被进一步转化为易于求解的凸优化问题. 以路径参数对时间的二阶导数(参数加速度)为优化变量, 序列二次规划(SQP)方法获得问题数值解. 文末通过求解两个测试路径的时间最优轨迹规划问题, 验证方法的有效性.     

小卫星星务规划的Hopfield神经网算法

小卫星的任务规划是为确定飞行任务目标并根据飞行任务目标制定控制小卫星运行的指令序列，小卫星的任务可以归结为在资源一定的情况下的规划与调度问题，对于0－1整性和二次型规划（0－1ILQP）问题，本文提出了Hopfield神经网的解法。即将0－1ILQP的目标函数和约束条件用函数的方法写成能量函数形式，然后利用Hopfield神经网求解出该能量函数的全局最小点，从而求解出原0－1ILQP的最优解，最后，作为一个算例，给出了用此方法成功的在优化卫星任务规划中的应用。     

Simulated Annealing for Earliness/Tardiness Production Planning Model

1　 IntroductionSince the real-world resource requirements are usually time-dependent,nonlinear,andnonconvex,a much more elaborated model is needed to study earliness/ tardinessproduction scheduling problems.A semi-infinite programming model[2 ,3] can closely modelthe earliness/ tardiness production planning problem.Because it has infinitely manynonconvex constraints,it is very difficult to solve the model.The complexity of theproblem has been discussed in [1 ] .The presented bestmethod in so…     

跟踪与数据中继卫星系统星座构形的仿真初探

本文概述了跟踪与数据中继卫星系统的定义与优越性,分析了影响我国数据中继卫星网星座构形的主要因素,提出利用卫星工具包(STK)软件实现仿真分析数据中继卫星网星座构形的方法与步骤,并设计了高、中、低三种轨道中继卫星与用户卫星之间的可见性分析仿真实验,最后,初步分析了仿真实验获得的数据,并根据仿真结果提出了我国跟踪与数据中继卫星系统星座构形的初步设想。     

基于模型预测控制的轮式移动机器人轨迹规划

针对轮式移动机器人(Wheeled Mobile Robot-WMR)自身欠驱动的特点,并考虑到实际工作时的各种约束和限制,提出了一种基于模型预测控制(Model Predictive Control -MPC)的多约束轨迹规划方法。可以对车体自身的运动学约束、物理约束以及避障等约束进行集中有效的处理,可以生成符合车体自身模型特点并满足各种约束的可行轨迹,充分保证了轮式移动机器人自主行驶的可行性,安全性,高效性。仿真结果充分验证了该方法的有效性。     

面向应用领域的知识系统建模及实现

针对知识系统建模过程中不同类型知识的组织、表示、控制和实现等问题,将用户需求作为重要的切入点,通过对用户的需求分析和分解将知识系统数据结构划分为领域概念知识(概念本体)、领域系统知识(方法本体)、需求分解知识(需求本体)、知识系统控制知识和解释知识5大部分,建立了各部分的数据结构,明确了相互之间的关系。提出了基于层次案例规划(hierarchicalcase basedplanning,HCBP)的需求本体建立检索及面向目标的黑板控制结构和改进算法。实例测试表明,该方法不仅有利于不同类型知识块的重用,而且提高了系统的执行效率,大大缩短了知识系统的开发周期。     

产品优化设计的资源分配模型

研究产品优化设计中设定设计属性值的资源分配方法．考虑产品设计过程中多种资源的优化分配，在设计预算和资源约束下，设定产品设计属性值，使用户对产品的总体满意水平达到最大．这种方法使产品优化设计的品质功能展开方法从策略计划层扩展到运作计划层，把品质优化设计和资源分配结合起来，使得品质设计计划在部件展开(part deployment)层和运作层的工艺计划(operational process planning)更可行，更易实现．     

A LAGRANGIAN RELAXATION APPROACH FOR SUPPLY CHAIN PLANNING WITH ORDER／SETUP COSTS AND CAPACITY CONSTRAINTS

A heuristic approach is developed for supply chain planning modeled as multi-item multi-levelcapacitated lot sizing problems. The heuristic combines Lagrangian relaxation(LR) with local search.Different from existing LR approaches that relax capacity constraints and/or inventory balanceconstraints, our approach only relaxes the technical constraints that each 0-1 setup variable must takevalue 1 if its corresponding continuous variable is positive. The relaxed problem is approximatelysolved by using the simplex algorithm for linear programming, while Lagrange multipliers are updatedby using a surrogate subgradient method that ensures the convergence of the dual problem in case ofthe approximate resolution of the relaxed problem. At each iteration, a feasible solution of the originalproblem is constructed from the solution of the relaxed problem. The feasible solution is furtherimproved by a local search that changes the values of two setup variables at each time. By taking theadvantages of a special stru     

基于网格PRM的无人机多约束航路规划

目前,无人机航路规划技术存在约束条件少,不能满足实际飞行需求,规划效率低等不足,文章主要针对上述问题提出改进措施。首先,将航路约束条件进行分类,提出了基本约束、平台安全约束和链路载荷约束,并对约束条件建模,完善无人机航路约束模型。为了提高无人机航路规划效率,提出了网格概率地图法(grid-probabilistic-roadmap, GPRM),利用约束模型构建代价函数,实现无人机航路的多约束快速航路规划。GPRM的实验仿真表明,GPRM规划效率相比较传统PRM有显著提升,同时规划结果更加符合实际任务需求,证明基于GPRM的无人机航路规划具有一定的工程应用价值。