区域覆盖星座结构与参数同时优化的进化算法

针对区域覆盖卫星星座的优化设计问题,设计了一种能同时优化星座结构和参数的进化算法。算法采用固定长度的染色体编码,由星座可能的最多轨道面数和各轨道面内最多卫星数目确定的最多变量个数决定染色体编码长度。根据个体星座的轨道面数和各轨道面卫星数的实际值确定染色体中哪些基因是冗余的,并将这些冗余的基因设为隐性,达到可变维数优化的目的,从而实现星座结构的优化。染色体采用二进制/实数混合编码的方式处理同时具有整数/连续变量的星座优化问题,二进制编码部分采用二进制的进化算子,实数编码部分采用一组星座设计专用的进化算子。在一个虚拟的区域海洋监视卫星星座优化设计中的应用显示了该算法的有效性。     

航天装备体系作战效能的Agent综合方法

分析总结了航天装备体系作战效能评估的原则,提出了航天装备体系作战效能评估的Agent综合方法,将任务按子系统进行自然分解,分剐分析和仿真,得到各子系统的综合性能指标。以此为基础建立Agent效能综合模型,重,占考虑各子系统闽的交互、作战对抗和智能性等复杂因素,根据作战对抗仿真结呆得到体系作战效能。该方法避免了建立过于复杂的仿真系统,又比用各子系统效能指标进行简单的数学运算得到体系效能保留了更丰富的交互因素和系统细节,有利于得到符合实际的结论。通过案例研究,表明了所提出方法的有效性。     

无人机编队模糊约束分布式模型预测节能控制

针对无人机(unmanned aerial vehicles, UAVs)在编队形成过程中节省能量的问题,提出一种具有模糊约束的分布式模型预测控制算法。首先,用模糊数学理论把僚机相对长机的状态误差空间划分成多个模糊集,根据各僚机的状态误差设计速度和航向角指令的模糊约束;其次,把各僚机相对长机的模糊约束作为自身在分布式模型预测控制算法中的约束条件,以降低速度和航向角的变化幅度,使UAV在编队控制中节省能量;最后,与无模糊约束的分布式模型预测控制算法对比仿真。统计结果表明,该方法可缩减飞行路程、减小速度与航向角的变化累计值,起到节省能量的效果。     

卫星编队构形多冲量调整优化研究

建立了卫星编队多冲量构形调整的优化模型,给出了期望构形约束的表达和处理方式。在约束处理方式和优化方法的不同组合下,对两个示例问题进行了多次优化求解和对比分析。结果表明:传统优化方法不能有效搜索复杂多冲量构形最优调整问题的最优解,而进化算法在期望构形约束满足精度上存在不足;先基于进化算法作全局搜索、再利用传统优化方法提高解的局部最优性是很好的方法,能够获得燃料最优性和约束满足精度都很高的解;对于期望构形约束的处理,传统优化适宜采用最终时刻状态偏差方式,而进化优化采用全周期最大状态偏差方式较好。     

灵活、开放的卫星制导、导航与控制仿真软件环境

卫星制导、导航与控制（GN＆C）仿真对卫星设计和在轨运行都具有重要的决策支持作用,然而GN＆C系统方案的多变性和模型使用的复杂性对快速构建高逼真度仿真不利.为解决这一问题,设计并实现了一个灵活、开放的卫星GN＆C仿真软件环境：可通用于各种GN＆C方案,能有效屏蔽GN＆C仿真系统构建细节而快速建立仿真系统,并能够方便集成体现专业经验的详细模型实现高逼真度仿真.关键技术有：卫星GN＆C仿真的规范化结构描述;GN＆C仿真涉及的各类模块模型及其使用的统一管理;模块连接关系的关联矩阵以及任务仿真系统模型的自动生成.