宇航学报
宇航學報
우항학보
JOURNAL OF ASTRONAUTICS
2014年
9期
1007-1014
,共8页
姜兴龙%姜泉江%刘会杰%余金培
薑興龍%薑泉江%劉會傑%餘金培
강흥룡%강천강%류회걸%여금배
星座%多目标优化%约束处理%免疫算法%NSGA-Ⅱ算法%MOPSO算法
星座%多目標優化%約束處理%免疫算法%NSGA-Ⅱ算法%MOPSO算法
성좌%다목표우화%약속처리%면역산법%NSGA-Ⅱ산법%MOPSO산법
Satellite constellation%Multi-object optimization%Constraint handling%Immune algorithm%NSGA-Ⅱ%MOPSO
针对低轨同构星座覆盖资源在纬度上分布不均匀的不足,提出采用低轨混合星座提升覆盖均匀性的设计方案,并推导了满足全球任意点平均每天覆盖一定次数的最小卫星规模估算公式.针对非支配近邻免疫算法(NNIA)约束处理方面的不足,提出基于约束支配的改进非支配近邻免疫算法(Modified NNIA),并以此设计了一种低轨混合星座优化平台来优化带约束的星座设计问题.仿真结果表明,改进的NNIA算法在收敛速度和多样性上均优于非支配分层遗传算法(NSGA-Ⅱ)和多目标粒子群算法(MOPSO),可大大提高星座设计的效率.同时优化结果也表明低轨混合星座可提高覆盖的均匀性和大部分区域的覆盖次数,进而减少特定覆盖要求所需的卫星数目.
針對低軌同構星座覆蓋資源在緯度上分佈不均勻的不足,提齣採用低軌混閤星座提升覆蓋均勻性的設計方案,併推導瞭滿足全毬任意點平均每天覆蓋一定次數的最小衛星規模估算公式.針對非支配近鄰免疫算法(NNIA)約束處理方麵的不足,提齣基于約束支配的改進非支配近鄰免疫算法(Modified NNIA),併以此設計瞭一種低軌混閤星座優化平檯來優化帶約束的星座設計問題.倣真結果錶明,改進的NNIA算法在收斂速度和多樣性上均優于非支配分層遺傳算法(NSGA-Ⅱ)和多目標粒子群算法(MOPSO),可大大提高星座設計的效率.同時優化結果也錶明低軌混閤星座可提高覆蓋的均勻性和大部分區域的覆蓋次數,進而減少特定覆蓋要求所需的衛星數目.
침대저궤동구성좌복개자원재위도상분포불균균적불족,제출채용저궤혼합성좌제승복개균균성적설계방안,병추도료만족전구임의점평균매천복개일정차수적최소위성규모고산공식.침대비지배근린면역산법(NNIA)약속처리방면적불족,제출기우약속지배적개진비지배근린면역산법(Modified NNIA),병이차설계료일충저궤혼합성좌우화평태래우화대약속적성좌설계문제.방진결과표명,개진적NNIA산법재수렴속도화다양성상균우우비지배분층유전산법(NSGA-Ⅱ)화다목표입자군산법(MOPSO),가대대제고성좌설계적효솔.동시우화결과야표명저궤혼합성좌가제고복개적균균성화대부분구역적복개차수,진이감소특정복개요구소수적위성수목.
