基于量子遺傳算法的多星任務(wù)規(guī)劃問題研究.pdf

1、隨著我國(guó)航天事業(yè)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星在軍事、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃就是綜合考慮衛(wèi)星、地面站等資源以及來自不同用戶的需求的基礎(chǔ)上，通過制定無沖突的調(diào)度方案將有限的資源實(shí)現(xiàn)利用率最大化。成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃問題屬于復(fù)雜的組合優(yōu)化問題，隨著問題的規(guī)模的增加，解空間也成指數(shù)倍增長(zhǎng)。量子遺傳算法作為遺傳算法的新的衍生算法，具有收斂快、多并行等優(yōu)點(diǎn)，被用于組合優(yōu)化、函數(shù)優(yōu)化、通信、圖像、自動(dòng)控制、路徑規(guī)劃等領(lǐng)域，展現(xiàn)出了

2、良好的效果。
　　本文結(jié)合成像衛(wèi)星在現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用需求，采用量子遺傳算法求解多星任務(wù)規(guī)劃問題。首先分析了多星聯(lián)合任務(wù)規(guī)劃問題的原理和方法，建立了多星聯(lián)合調(diào)度模型，考慮衛(wèi)星的存儲(chǔ)、能量、姿態(tài)調(diào)整等因素，分析了問題的輸入和輸出;其次建立了基于量子遺傳算法的求解過程，設(shè)計(jì)了一種新型的編碼方式，將問題的求解分為兩個(gè)階段:時(shí)間窗選擇階段和構(gòu)造時(shí)間窗序列階段，建立了無圈有向圖模型，把問題轉(zhuǎn)化為路徑規(guī)劃問題，設(shè)計(jì)了兩種數(shù)據(jù)下傳任務(wù)安排策略;最后