一种基于ES法的卫星测控资源调度仿真及实现

针对陆基测控网“星多站少”而导致测控设备与航天器测控冲突问题，以中低轨道航天器作为研究对象，应用离散事件系统中的事件调度(ES)法对陆基测控资源调度问题进行了研究，提出了解决测控冲突的技术途径，确定了测控弧段优先级及量化方法。同时根据陆基测控网实际和航天器测控需求，抽象出排除测控冲突的数学模型以及在计算机上可实现的实用算法，最后应用模糊综合评价法对仿真结果满意度进行了评估。该测控资源调度方法已成功地应用于航天工程实践，达到了陆基测控网资源的合理分配。     

引入微元法思想的混合测控资源联合调度方法

针对混合测控资源联合调度中存在的资源属性繁多、偏好差异大以及可能出现的调度弧段冲突等问题,借鉴单体制测控网调度研究中的任务需求描述方法,对混合测控任务需求的特点进行分析,给出其任务需求的规范化描述。以测控调度收益值最大为目标,建立混合资源联合调度模型;引入微元法思想,提出了可用弧段扩展复用方法,以此为基础提出了基于改进遗传算法的求解策略。仿真结果表明：所建模型和相应的解冲突算法能有效提高测控需求满足率和测控收益。     

基于DQN的异构测控资源联合调度方法

以异构测控网资源联合调度为研究对象,提出一种基于强化学习的深度Q网络(deep Q network, DQN)算法。在充分分析异构测控资源联合调度问题特点后,用数学语言对影响问题求解的约束条件进行描述,建立了资源联合调度模型;从应用强化学习解决问题的角度,对求解的问题进行马尔科夫决策过程描述后,分别设计了2个结构相同的神经网络和基于ε贪婪算法的动作选择策略,并建立了DQN求解框架。仿真结果表明：基于DQN的异构测控资源调度方法较遗传算法能够找到调度收益更优的测控调度方案。     

基于预聚类主动半监督的作战体系效能评估

针对作战仿真实验中体系效能通常依靠专家评估、评估代价较大的问题,提出一种基于预聚类主动半监督学习的作战体系效能评估方法。明确了使用该方法进行作战体系效能评估的基本流程,以及自顶向下的评估模式和二值化的评估标准。重点构建了预聚类主动半监督学习算法,首先,结合作战仿真实验数据的特点,对未评估样本进行预聚类,选择最有价值的样本供专家标注;然后,使用已标注的样本训练主动学习算法和半监督学习算法的公用学习器;最后,利用主动学习算法挑选价值较高的样本交由专家评估,并利用新样本对学习器进行不断更新。作战仿真实验数据表明,该方法在达到预期评估准确度的同时降低了评估代价,能有效应用于大规模作战仿真实验的体系效能评估。     

基于扩频反馈滤波算法的多目标测控技术

针对航天测控技术发展中对多目标测控技术的需求,提出了采用特殊信息编码算法解决多目标测控中的问题。该算法采用与常用的扩频码分多址体制不同的编码方法和解算方法,可依靠现有的测控设备,应用扩频自适应反馈滤波算法,有效完成对多目标的测控任务,并可成功解决多用户冲突问题。给出了新型扩频自适应反馈滤波算法的编解码原理,通过分析计算验证了该算法的有效性。     

多属性群决策中权重自适应调整的方法

在已知专家和属性主观权重的基础上,提出了一种多属性群决策中权重自适应调整的方法。该方法根据专家个体决策与群体决策之间的偏离程度计算专家权重并用熵权系数法计算属性的权重,以新的权重重新计算出专家个体决策与群体决策,并以此对权重做进一步调整。重复以上步骤,直至计算出稳定的综合权重和决策结果。给出算例说明了该方法的可行性。     

小偏心率空间碎片天基短弧定轨方法和实验

低轨空间碎片数量巨大, 对航天器在轨安全运行造成严重影响。天基光学是空间碎片观测的重要发展方向。低轨天基光学观测平台观测低地球轨道空间厘米级碎片的观测弧段相对较短, 由单个观测弧段难以确定目标的初始轨道, 初始轨道的误差也不容易评估。本文基于可行域方法, 建立了初始轨道确定和误差估计算法。针对天基短弧光学观测数据的初始轨道不易确定的问题, 本文提出了圆轨道辅助可行域方法。通过与商业遥感卫星合作, 利用遥感视频星开展了低轨空间碎片观测实验, 并利用天基实测数据对所提出的计算方法进行了验证, 为后续利用初始轨道进行弧段间关联奠定了基础。     

冬枣优良单株综合评价体系的建立

为建立一套科学、合理的冬枣优良单株综合评价体系,采用文献检索、经验总结、业内调查和数据分析等多种方式,对冬枣优良单株的选育途径、综合评价指标及其权重、果实品质综合评价方法及果实品质指标的衡量标准进行了分析与探讨,选定了冬枣选优的途径与方式,确定了与育种目标直接相关的指标及其权重,并根据上述结果,采用以果实品质综合评价为主,结合产量、抗性及生长发育等性状进行选优的基本步骤;针对冬枣果实品质综合评价时的数据转化、评价方法和正负相关指标的定义等问题进行了研究,从而建立了一套适合冬枣的优良单株综合评价体系。     

Design and realization of a novel multitask TT&C operation pattern

With the sharp increase of China＇s in-orbit spacecraft and the constraint TT＆C resources, a mathematical model for optimal TT＆C resource allocation is proposed, and the TT＆C facility remote monitoring function is designed to achieve the multitask operation pattern under the unified management of the network management center. With this pattern, the TT＆C network management and the spacecraft management are separated, which is quite different from the previous pattern. Further, a novel spacecraft TT＆C technique based on spacecraft control language is developed, and the telecommanding pattern is designed to address the spacecraft operation problems. The engineering application shows that this pattern fundamentally improves the TT＆C network capability, increases the resource efficiency, and satisfies the efficient, accurate, and flexible operation of spacecraft.     

航天测控系统通用仿真平台

建立能够囊括所有航天器类型的三种航天器仿真模型、提出航天器动力学仿真通用积分右函数、构造三种类型的地面测控网仿真模型、设计通用仿真软件、基于动态链接库,建立动态映射技术,完成航天器遥测、遥控专用仿真软件与通用仿真软件的动态链接。融合了物理仿真和数学仿真、统一了航天器仿真和地面测控网仿真、实现了多航天器、多中心、多测站、多频段、高效率的航天测控系统通用仿真。     

地面测控资源调度效能评估指标体系

随着在轨航天器数量急剧增长,地面测控资源调度成为一个越来越复杂的系统工程问题。当前地面测控资源调度效能评估仍停留在人工统计数据、孤立指标评价的层次上,这些零散的指标比较片面且难以综合反映测控资源调度能力,缺乏科学合理的综合效能评估指标体系。基于地面测控资源调度实际情况,在研究确定测控资源调度评估指标要素的基础上,构建了分层、多维的测控资源调度效能评估指标体系,为后续资源调度效能评估提供了依据,促进了地面测控资源调度的不断优化。     

快速仅测角相对导航初始相对轨道确定方法

针对线性化的测量模型和相对运动模型会导致仅测角相对导航星间距离不可观测的问题, 提出一种快速仅测角相对导航初始相对轨道确定(initial relative orbit determination, IROD)方法。首先, 采用相对轨道根数(relative orbit elements, ROE)建立非线性相对运动模型, 该模型可以将星间距离和相对轨道形状进行解耦。然后, 在线性理论获得的共线性解附近系统地改变星间距离大小, 并执行一系列最小二乘拟合, 随后采用二分法或牛顿迭代法快速在全局范围内找到最小拟合残差的最优解。最后, 通过搭建的半物理仿真平台对该方法在4种轨道场景中的性能进行仿真测试, 验证了所提方法的有效性。     

航空弹药技术保障模拟训练智能评估

量化评估是航空弹药技术保障模拟训练的一个重要环节，为了实现模拟训练自动评估，引入智能评估技术，从中提出一种基于Sigmoid 回归的预测模型。在分析成绩指标样本数据线性关系基础上，选择特征指标子集作为预测数学模型的输入，为了避免梯度下降法陷入局部解问题，给出“梯度下降+ 粒子群”求解算法。经过成绩样本测试，求解算法能够寻找到全局最优解，而且基于Sigmoid模型预测效果没有发生过拟合和欠拟合问题。在实际应用时，可以不需要依赖主观评估成绩，发挥基于计算机技术的模拟训练自动量化评估优势。     

具有模糊信息的多目标系统解模糊决策方法

对于具有模糊信息的多目标系统提出了一种模糊多目标决策方法。首先利用专家意见通过模糊算法集结各方案的模糊综合评价值,然后改变传统方法中对模糊数进行排序的做法,利用一种解模糊算法,直接对模糊综合评价值实行解模糊来进行方案优选,方法直观、简单,易于实现。最后给出了一个数值例子。     

基于证据推理的指挥自动化系统生存能力评估

指挥自动化系统效能评估是一项复杂的系统工程。为了评估指挥自动化系统的生存能力,引入了证据推理方法,通过其证据聚合作用,为综合多个不同类型专家的意见提供了有力工具。论述了证据理论的数学性质及证据合成法则,提出了生存信度的概念和利用证据推理进行指挥自动化系统效能评估的方法,并应用证据推理方法对防空指挥自动化系统在对抗条件下的生存能力进行了实例分析。     

基于GASA算法的网络控制系统的控制器设计

提出了一种基于遗传算法和模拟退火算法的混合策略，用于单包传输下的线性网络控制系统中远程PID控制器的设计。这种新的混合策略被称为GASA算法。由于网络导致的延迟存在，GASA算法被用于确定最佳的PID增益。在求解过程中，GASA算法在各温度下依次进行GA和SA搜索，其中SA的初始解来自GA的进化结果，SA经过Metropolis抽样过程得到的解又成为了GA进一步进化的初始种群，而温度的更新由退温操作来控制。对设定的性能指标如超调量和调整时间的违背量将作为GAsA适应度函数中的惩罚项。本文对基于Profibus-DP网络的网络控制系统进行测试，并与修正Ziegler-Nichols法的优化结果进行比较，结果表明在对网络导致的延迟没有任何先验知识的情况下，用于网络控制系统中远程控制器设计的GASA算法能够获得满意的控制效果。     

基于对数模糊偏好规划的层次化对抗策略评估

针对不完备决策信息条件下的信息化体系对抗策略评估问题,提出了基于对数模糊偏好规划的评估方法。结合对抗策略评估相关要素的分析和领域内专家的经验,构建对抗策略评估的层次化结构。在此基础上，提出了对数模糊偏好规划评估模型以及两阶段集成处理方法,可同时利用定性和定量数据,为模糊两两比较矩阵生成唯一的归一化最优评估优先向量,并直接、同时地处理对抗策略评估过程中的全局模糊比较超矩阵。结合战机突防案例进行实例分析,结果表明该方法可在不同策略准则情况下,给出不同最优对抗策略评估,可用于指导战机飞行员选取相应的最佳行动。     

一种基于群体语言判断矩阵的群决策问题的二元语义解法

针对群决策中专家给出的关于方案两两比较的语言判断矩阵，给出一种基于二元语义的群决策方法。在该方法中，首先将原始语言评价信息转化为二元语义形式；然后采用二元语义集结算子将每个专家给出的语言判断矩阵集结为群的评价矩阵，并利用计算二元语义非优势度的方法，给出最优方案的选择过程。最后通过一个算例说明给出的方法。     

考虑可信度和优先级的犹豫模糊信息集成算子

研究了具有专家可信度与属性优先级的犹豫模糊信息集成问题,对每一个犹豫模糊数给出相应的可信度,用来表示专家对属性的熟悉程度。考虑到专家可信度的重要影响,提出了考虑专家可信度的犹豫模糊熵值算法,并在此基础上结合属性优先级提出了考虑专家可信度和属性优先级的混合赋权方法,该赋权方法既能保证属性优先级恒定,又可以有效区分专家意见的统一程度以及专家对属性的熟悉程度。之后,在此基础上给出了考虑专家可信度与属性优先级的犹豫模糊信息集成算子,并给出了基于该类算子的多属性决策方法。     

基于群体AHP的仿真可信度评估方法研究

群体层次分析法（Group AHP）是由多个具有相关领域不同知识和经验的专家参与的群决策方法,提出了基于该方法的系统仿真可信度评估方法。首先验证各专家给出的判断矩阵的一致性,并确定判断矩阵每行的可信度,再计算各判断矩阵的可信度,给出判断矩阵中各要素的相对权重,最后得到仿真可信度的定量指标。应用结果表明,该方法能更好地集中了各专家的智慧,克服人为主观判断、偏好给决策带来的影响,因而更符合客观规律,为仿真可信度的定量评估提供了有效的技术途径。

Abstract：

Group AHP （Group Analytic Hierarchy Process） is a method of Group Decision executed by many experts who have different knowledge and experience. The method of simulation credibility evaluation based on Group AHP was proposed. In this method,the consistency of every judgment matrix built by experts was verified firstly. And every row＇s credibility of judgment matrix was given. Then reliability of every judgment matrix was calculated and the weight was constructed. Finally,quantitative credibility of simulation system was calculated. Group AHP collects intelligences of experts and reduces subjective effects and biases. The application result shows that the method is reasonable and feasible.