衛(wèi)星編隊飛行的自主控制體系結(jié)構(gòu)和規(guī)劃調(diào)度算法研究.pdf

1、本文結(jié)合當(dāng)前衛(wèi)星編隊飛行國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,針對衛(wèi)星編隊飛行的任務(wù)需求分析了衛(wèi)星編隊飛行的自主控制和規(guī)劃調(diào)度的研究內(nèi)容和技術(shù)難點,并在此基礎(chǔ)上開展了以下三個方面的工作:
　　 第一部分,是自主控制體系結(jié)構(gòu)的研究與實現(xiàn)。本文基于美國國家航空航天局(NASA)提出的多agent體系結(jié)構(gòu),在總結(jié)了前人研究和實踐成果的基礎(chǔ)上設(shè)計了適合于衛(wèi)星編隊飛行的隱藏主星(Hiddenleader)自主控制結(jié)構(gòu)方案,并在軟件平臺實現(xiàn)了該方案,包括衛(wèi)星編

2、隊的形式化描述,單星功能和狀態(tài)的知識表示,星間信息控制和信息反饋機制。
　　 第二部分,是規(guī)劃調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。本文基于美國加州理工學(xué)院噴氣推進實驗室(JPL)開發(fā)的Casper任務(wù)規(guī)劃和調(diào)度系統(tǒng)軟件所采用的連續(xù)規(guī)劃調(diào)度方法,提出了子主星(Subleader)的在線規(guī)劃調(diào)度方法。根據(jù)衛(wèi)星編隊飛行的特點,對涉及的基本概念模型給出了基本的描述形式和實現(xiàn)方式,如行為、資源、時序約束、沖突以及沖突的解決等。
　　 第三部分,

3、是規(guī)劃調(diào)度智能算法的研究。本文選擇了遺傳算法和模擬退火算法這兩種智能算法進行了分析和設(shè)計,與精確算法(快速排序算法)一并整合到軟件平臺中進行仿真模擬和數(shù)值實驗,通過改變環(huán)境設(shè)定,對三種算法進行規(guī)劃調(diào)度時的表現(xiàn)進行了比較和分析。最后,通過進一步的討論得出結(jié)論。
　　 本文的研究主要是針對衛(wèi)星編隊飛行的自主控制結(jié)構(gòu)和規(guī)劃調(diào)度算法技術(shù)。通過軟件平臺的演示實驗證明了隱藏主星自主控制結(jié)構(gòu)滿足衛(wèi)星編隊飛行的任務(wù)需求,同時也證明了采用智能算法