基于多Agent的星群仿真系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-06-17 16:48
近年來,在軌衛(wèi)星數(shù)量不斷增加,衛(wèi)星的智能水平也逐漸提升,多星協(xié)同任務(wù)規(guī)劃問題成為衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域的研究重點。多星協(xié)同多用于解決多成像衛(wèi)星觀測任務(wù)調(diào)度問題,而在空間攔截中的應(yīng)用研究較少。針對復(fù)雜環(huán)境下的空間攻防與對抗問題,采用多星協(xié)同攻擊的方式,通過成員之間相互配合及資源共享使系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)動態(tài)分配,可提高任務(wù)完成質(zhì)量,增加任務(wù)成功率,提高整體作戰(zhàn)效能,并且減輕單顆攔截星的任務(wù)負(fù)荷。在多星攻擊任務(wù)中,不但要對各個衛(wèi)星進(jìn)行姿軌控制等,而且要對衛(wèi)星之間相對位置關(guān)系進(jìn)行控制,以確保衛(wèi)星編隊穩(wěn)定、可靠地工作。如果全依賴地面測控資源,很難滿足星座中衛(wèi)星姿態(tài)與位置調(diào)整以避免碰撞的實時性要求。因此,我們要引入新的技術(shù),通過對衛(wèi)星及其有效載荷的自治的、分布式星上管理,降低其對地面測控資源的依賴。Agent作為新一代的智能體,具有更好的靈活性,更適應(yīng)于復(fù)雜系統(tǒng)中的協(xié)同及最優(yōu)化等問題的求解。本文以多星攻防任務(wù)仿真問題為背景,設(shè)計研究了基于多Agent的星群仿真系統(tǒng),并進(jìn)行了相關(guān)的應(yīng)用和分析試驗。在設(shè)計實現(xiàn)的過程中,首先對Agent的定義及多Agent系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了全面研究,總結(jié)了多Agent系統(tǒng)的四種常用結(jié)構(gòu)。...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
地球背面
第3章星群仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)-31-EnSimulationResultInfosr=SolutionDataManage.GetInstance().SRInfo[item].LastOrDefault();//時間DateTimeutc=this.utc.AddSeconds(SolutionDataManage.GetInstance().SRInfo[item].LastOrDefault().SimulationTime);//計算經(jīng)緯度double[]jingwei_d=ECIToLLA.ECI2LLA(sr.Location_X,sr.Location_Y,sr.Location_Z,utc.Year,utc.Month,utc.Day,utc.Hour,utc.Minute,(double)utc.Second+((double)utc.Millisecond/1000));//態(tài)勢衛(wèi)星重新定位經(jīng)緯度foreach(varstarLocationin_vm.StarsLocation[item]){if(starLocation.Id==item){starLocation.ArrowLocation=newLocation(jingwei_d[1],jingwei_d[2]);break;}}3.4.2三維視景顯示過程實現(xiàn)三維可視化模塊開發(fā):1)演示場景搭建根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計思想,可知任務(wù)的主要場景為近地軌道外,因此場景中的元素有太空、太陽、地球、月球、地球輝光、云層等,需要將這這些元素在仿真場景中都展示出來,具體如圖所示。圖3-8地球背面圖3-9地球正面2)衛(wèi)星模型加載根據(jù)衛(wèi)星構(gòu)建數(shù)據(jù)從模型庫中選擇對應(yīng)的Fbx衛(wèi)星模型進(jìn)行導(dǎo)入,并在對應(yīng)的任務(wù)場景中展示出來。3)衛(wèi)星模型屬性設(shè)置根據(jù)任務(wù)需求,需要對衛(wèi)星設(shè)置對應(yīng)的屬性設(shè)置,具體有多目標(biāo)作戰(zhàn)任務(wù)分配、軌道規(guī)劃、動作規(guī)劃、武器規(guī)劃和成像規(guī)劃等。
第3章星群仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)-32-圖3-10衛(wèi)星軌道規(guī)劃4)衛(wèi)星運動數(shù)據(jù)處理在仿真過程中,衛(wèi)星的位置數(shù)據(jù)為軌道六根數(shù),在三維可視化模塊中需要對仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,將軌道六根數(shù)結(jié)合仿真時間進(jìn)行轉(zhuǎn)換從而得到衛(wèi)星的地心坐標(biāo)系位置,以衛(wèi)星地心坐標(biāo)系數(shù)據(jù)進(jìn)行衛(wèi)星的驅(qū)動數(shù)據(jù)來驅(qū)使衛(wèi)星運動。if(_Deletejudge==true)//刪除模型{_Deletejudge=false;_SatalliteList=ModelDelete.DeleteSatellite(_TEnSatelliteDelete,_SatalliteList);}if(_CreateJudge==true)//創(chuàng)建模型{_CreateJudge=false;while(_TEnCreateSatellite.Count!=0){try{TEnCreateSatellite_Value=_TEnCreateSatellite.Dequeue();GameObject_obj=ModelCreate.CreateSatellite(_Value,_ModleObject);_SatalliteList.Add(_Value._SatelliteNumber,_obj);}catch(Exceptione){Debug.Log(e);}}}if(_SetParamJudge==true)//設(shè)置模型屬性{_SetParamJudge=false;ComponentSet.ComponentSetint(_SatalliteList[_TEnSatelliteParameter._SatelliteNumber],_TEnSatelliteParameter);}if(_ViewSwitchJudge==true)//視角切換
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低軌衛(wèi)星軌跡預(yù)測和可視化研究[J]. 張奔,陳祥,孫華. 信息化研究. 2019(03)
[2]現(xiàn)代小衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展趨向及應(yīng)用研究[J]. 姚云升. 科技與創(chuàng)新. 2019(02)
[3]Satellite proximate interception vector guidance based on differential games[J]. Dong YE,Mingming SHI,Zhaowei SUN. Chinese Journal of Aeronautics. 2018(06)
[4]多智能體技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用綜述[J]. 李楊,徐峰,謝光強(qiáng),黃向龍. 計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(09)
[5]Distributed cooperative task planning algorithm for multiple satellites in delayed communication environment[J]. Chong Wang,Jinhui Tang,Xiaohang Cheng,Yingchen Liu,Changchun Wang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2016(03)
[6]基于可配置規(guī)則的敏捷衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃問題研究[J]. 陽書昭,賀仁杰,邢立寧. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2015(28)
[7]求解多星任務(wù)規(guī)劃問題的演化學(xué)習(xí)型蟻群算法[J]. 陳英武,姚鋒,李菊芳,賀仁杰,邢立寧. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2013(03)
[8]基于多智能體混合學(xué)習(xí)的多星協(xié)同動態(tài)任務(wù)規(guī)劃算法(英文)[J]. 王沖,李軍,景寧,王鈞,陳浩. Chinese Journal of Aeronautics. 2011(04)
[9]成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃模型、算法及其應(yīng)用[J]. 賀仁杰,高鵬,白保存,李菊芳,姚鋒,邢立寧. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2011(03)
[10]一種基于信息一致性的衛(wèi)星編隊協(xié)同控制策略[J]. 張博,羅建軍,袁建平. 航空學(xué)報. 2010(05)
博士論文
[1]多智能體系統(tǒng)分布式優(yōu)化控制[D]. 張方方.山東大學(xué) 2015
[2]基于Agent的對地觀測衛(wèi)星分布式協(xié)同任務(wù)規(guī)劃研究[D]. 王沖.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[3]基于多Agent系統(tǒng)的LEO衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由算法研究[D]. 高梓賀.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]多星自主協(xié)同任務(wù)規(guī)劃問題研究[D]. 李濟(jì)廷.國防科技大學(xué) 2017
[2]基于Cesium平臺的導(dǎo)航衛(wèi)星軌道模擬與可視化[D]. 張彧.華東師范大學(xué) 2017
[3]基于多Agent的物流配送車輛智能調(diào)度研究[D]. 孟聰.集美大學(xué) 2017
[4]衛(wèi)星運行可視化仿真平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 翟小珂.內(nèi)蒙古大學(xué) 2016
[5]基于多Agent的服務(wù)機(jī)器人協(xié)作與仿真系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 何文甲.武漢工程大學(xué) 2015
[6]偵察衛(wèi)星引導(dǎo)式協(xié)同任務(wù)規(guī)劃模型與算法研究[D]. 張麗秋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]考慮任務(wù)特性的多Agent系統(tǒng)中任務(wù)分配與負(fù)載均衡機(jī)制研究[D]. 費超.東南大學(xué) 2015
[8]多星分布式協(xié)同任務(wù)規(guī)劃技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 宋楠.中國科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院) 2015
[9]基于可視化技術(shù)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理任務(wù)管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 齊云菲.南京理工大學(xué) 2013
[10]基于多Agent的無人機(jī)協(xié)作控制[D]. 韓健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3235563
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
地球背面
第3章星群仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)-31-EnSimulationResultInfosr=SolutionDataManage.GetInstance().SRInfo[item].LastOrDefault();//時間DateTimeutc=this.utc.AddSeconds(SolutionDataManage.GetInstance().SRInfo[item].LastOrDefault().SimulationTime);//計算經(jīng)緯度double[]jingwei_d=ECIToLLA.ECI2LLA(sr.Location_X,sr.Location_Y,sr.Location_Z,utc.Year,utc.Month,utc.Day,utc.Hour,utc.Minute,(double)utc.Second+((double)utc.Millisecond/1000));//態(tài)勢衛(wèi)星重新定位經(jīng)緯度foreach(varstarLocationin_vm.StarsLocation[item]){if(starLocation.Id==item){starLocation.ArrowLocation=newLocation(jingwei_d[1],jingwei_d[2]);break;}}3.4.2三維視景顯示過程實現(xiàn)三維可視化模塊開發(fā):1)演示場景搭建根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計思想,可知任務(wù)的主要場景為近地軌道外,因此場景中的元素有太空、太陽、地球、月球、地球輝光、云層等,需要將這這些元素在仿真場景中都展示出來,具體如圖所示。圖3-8地球背面圖3-9地球正面2)衛(wèi)星模型加載根據(jù)衛(wèi)星構(gòu)建數(shù)據(jù)從模型庫中選擇對應(yīng)的Fbx衛(wèi)星模型進(jìn)行導(dǎo)入,并在對應(yīng)的任務(wù)場景中展示出來。3)衛(wèi)星模型屬性設(shè)置根據(jù)任務(wù)需求,需要對衛(wèi)星設(shè)置對應(yīng)的屬性設(shè)置,具體有多目標(biāo)作戰(zhàn)任務(wù)分配、軌道規(guī)劃、動作規(guī)劃、武器規(guī)劃和成像規(guī)劃等。
第3章星群仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)-32-圖3-10衛(wèi)星軌道規(guī)劃4)衛(wèi)星運動數(shù)據(jù)處理在仿真過程中,衛(wèi)星的位置數(shù)據(jù)為軌道六根數(shù),在三維可視化模塊中需要對仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,將軌道六根數(shù)結(jié)合仿真時間進(jìn)行轉(zhuǎn)換從而得到衛(wèi)星的地心坐標(biāo)系位置,以衛(wèi)星地心坐標(biāo)系數(shù)據(jù)進(jìn)行衛(wèi)星的驅(qū)動數(shù)據(jù)來驅(qū)使衛(wèi)星運動。if(_Deletejudge==true)//刪除模型{_Deletejudge=false;_SatalliteList=ModelDelete.DeleteSatellite(_TEnSatelliteDelete,_SatalliteList);}if(_CreateJudge==true)//創(chuàng)建模型{_CreateJudge=false;while(_TEnCreateSatellite.Count!=0){try{TEnCreateSatellite_Value=_TEnCreateSatellite.Dequeue();GameObject_obj=ModelCreate.CreateSatellite(_Value,_ModleObject);_SatalliteList.Add(_Value._SatelliteNumber,_obj);}catch(Exceptione){Debug.Log(e);}}}if(_SetParamJudge==true)//設(shè)置模型屬性{_SetParamJudge=false;ComponentSet.ComponentSetint(_SatalliteList[_TEnSatelliteParameter._SatelliteNumber],_TEnSatelliteParameter);}if(_ViewSwitchJudge==true)//視角切換
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低軌衛(wèi)星軌跡預(yù)測和可視化研究[J]. 張奔,陳祥,孫華. 信息化研究. 2019(03)
[2]現(xiàn)代小衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展趨向及應(yīng)用研究[J]. 姚云升. 科技與創(chuàng)新. 2019(02)
[3]Satellite proximate interception vector guidance based on differential games[J]. Dong YE,Mingming SHI,Zhaowei SUN. Chinese Journal of Aeronautics. 2018(06)
[4]多智能體技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用綜述[J]. 李楊,徐峰,謝光強(qiáng),黃向龍. 計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(09)
[5]Distributed cooperative task planning algorithm for multiple satellites in delayed communication environment[J]. Chong Wang,Jinhui Tang,Xiaohang Cheng,Yingchen Liu,Changchun Wang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2016(03)
[6]基于可配置規(guī)則的敏捷衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃問題研究[J]. 陽書昭,賀仁杰,邢立寧. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2015(28)
[7]求解多星任務(wù)規(guī)劃問題的演化學(xué)習(xí)型蟻群算法[J]. 陳英武,姚鋒,李菊芳,賀仁杰,邢立寧. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2013(03)
[8]基于多智能體混合學(xué)習(xí)的多星協(xié)同動態(tài)任務(wù)規(guī)劃算法(英文)[J]. 王沖,李軍,景寧,王鈞,陳浩. Chinese Journal of Aeronautics. 2011(04)
[9]成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃模型、算法及其應(yīng)用[J]. 賀仁杰,高鵬,白保存,李菊芳,姚鋒,邢立寧. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2011(03)
[10]一種基于信息一致性的衛(wèi)星編隊協(xié)同控制策略[J]. 張博,羅建軍,袁建平. 航空學(xué)報. 2010(05)
博士論文
[1]多智能體系統(tǒng)分布式優(yōu)化控制[D]. 張方方.山東大學(xué) 2015
[2]基于Agent的對地觀測衛(wèi)星分布式協(xié)同任務(wù)規(guī)劃研究[D]. 王沖.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[3]基于多Agent系統(tǒng)的LEO衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由算法研究[D]. 高梓賀.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]多星自主協(xié)同任務(wù)規(guī)劃問題研究[D]. 李濟(jì)廷.國防科技大學(xué) 2017
[2]基于Cesium平臺的導(dǎo)航衛(wèi)星軌道模擬與可視化[D]. 張彧.華東師范大學(xué) 2017
[3]基于多Agent的物流配送車輛智能調(diào)度研究[D]. 孟聰.集美大學(xué) 2017
[4]衛(wèi)星運行可視化仿真平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 翟小珂.內(nèi)蒙古大學(xué) 2016
[5]基于多Agent的服務(wù)機(jī)器人協(xié)作與仿真系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 何文甲.武漢工程大學(xué) 2015
[6]偵察衛(wèi)星引導(dǎo)式協(xié)同任務(wù)規(guī)劃模型與算法研究[D]. 張麗秋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]考慮任務(wù)特性的多Agent系統(tǒng)中任務(wù)分配與負(fù)載均衡機(jī)制研究[D]. 費超.東南大學(xué) 2015
[8]多星分布式協(xié)同任務(wù)規(guī)劃技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 宋楠.中國科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院) 2015
[9]基于可視化技術(shù)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理任務(wù)管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 齊云菲.南京理工大學(xué) 2013
[10]基于多Agent的無人機(jī)協(xié)作控制[D]. 韓健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3235563
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3235563.html
最近更新
教材專著