月球軌道中繼星座優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、月球中繼衛(wèi)星星座是指將多顆衛(wèi)星布置在月球周圍的特定軌道上，從而根據(jù)特定任務(wù)的需求來為月球表面的特定區(qū)域提供不間斷的跟蹤通信與測(cè)控定位等服務(wù)。月球中繼衛(wèi)星星座可以對(duì)月球表面航天員提供導(dǎo)航和定位授時(shí)服務(wù)，對(duì)月球有人或無人探測(cè)車提供不間斷的通信中繼服務(wù)，對(duì)月球軌道航天器提供測(cè)軌和定軌服務(wù)等。月球中繼衛(wèi)星星座相對(duì)于地球上的地面站有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)，它是中國以后月球探測(cè)與開發(fā)和載人登月等重大項(xiàng)目的首要考慮內(nèi)容。
　　本論文在總結(jié)國內(nèi)外月球探

2、測(cè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合星座方案中要求的目標(biāo)項(xiàng)如：覆蓋性能、成本、鏈路性能、容錯(cuò)性能和穩(wěn)定性能等，把月球中繼星座設(shè)計(jì)的基本原則、月球中繼星座設(shè)計(jì)基本方法以及月球中繼星座評(píng)估方法體系融合到一起，利用現(xiàn)在最優(yōu)化理論方法如遺傳算法和模擬退火算法等，通過Matlab與STK的協(xié)同仿真，研發(fā)星座優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，并實(shí)現(xiàn)一體化的星座構(gòu)型優(yōu)化設(shè)計(jì)。論文的主要工作如下：
　　首先，在充分研究已有中繼星座模型和基本遺傳算法的基礎(chǔ)上，建立了星座構(gòu)型一體化優(yōu)化

3、模型設(shè)計(jì)方法，該模型最大限度的擴(kuò)充星座優(yōu)化的參數(shù)，不僅包含了衛(wèi)星的基本軌道參數(shù)而且還有其他可能的軌道參數(shù)。對(duì)于月球中繼星座，首先根據(jù)需求，選出幾種滿足任務(wù)要求的大致星座構(gòu)型，再根據(jù)星座模型對(duì)幾種星座構(gòu)型進(jìn)行軌道參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，這保證了模型的通用性，并且易于尋找到最佳星座構(gòu)型。
　　其次，在中繼星座模型的基礎(chǔ)上，論文給出了改進(jìn)的混合遺傳模擬退火算法方法，并將該算法成功應(yīng)用于中繼衛(wèi)星星座的優(yōu)化設(shè)計(jì)。為復(fù)雜的星座設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的多目標(biāo)設(shè)