衛(wèi)星編隊(duì)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(duì)飛行國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,針對(duì)衛(wèi)星編隊(duì)飛行的任務(wù)需求分析了衛(wèi)星編隊(duì)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(diǎn),并在此基礎(chǔ)上開展了以下三個(gè)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(shí)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(shí)踐成果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了適合于衛(wèi)星編隊(duì)飛行的隱藏主星(Hiddenleader)自主控制結(jié)構(gòu)方案,并在軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了該方案,包括衛(wèi)星編

2、隊(duì)的形式化描述,單星功能和狀態(tài)的知識(shí)表示,星間信息控制和信息反饋機(jī)制。
　　 第二部分,是規(guī)劃調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。本文基于美國加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)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(duì)飛行的特點(diǎn),對(duì)涉及的基本概念模型給出了基本的描述形式和實(shí)現(xiàn)方式,如行為、資源、時(shí)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(jìn)行了分析和設(shè)計(jì),與精確算法(快速排序算法)一并整合到軟件平臺(tái)中進(jìn)行仿真模擬和數(shù)值實(shí)驗(yàn),通過改變環(huán)境設(shè)定,對(duì)三種算法進(jìn)行規(guī)劃調(diào)度時(shí)的表現(xiàn)進(jìn)行了比較和分析。最后,通過進(jìn)一步的討論得出結(jié)論。
　　 本文的研究主要是針對(duì)衛(wèi)星編隊(duì)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(tái)的演示實(shí)驗(yàn)證明了隱藏主星自主控制結(jié)構(gòu)滿足衛(wèi)星編隊(duì)飛行的任務(wù)需求,同時(shí)也證明了采用智能算法