【摘要】：隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)衛(wèi)星的依賴越來(lái)越強(qiáng),衛(wèi)星日常執(zhí)行觀測(cè)的任務(wù)數(shù)量不斷增加,要更有效的執(zhí)行這些任務(wù)就需要研究任務(wù)規(guī)劃方法。衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃的主要目的是將合適的任務(wù)分配給合適的衛(wèi)星執(zhí)行,以在衛(wèi)星資源有限的情況下獲得更好的任務(wù)執(zhí)行效果。用戶提出的任務(wù)需求往往較為模糊,與具體指令相隔甚遠(yuǎn)。采用任務(wù)預(yù)處理后分配的方式需要考慮多個(gè)衛(wèi)星載荷的約束限制,隨著衛(wèi)星敏捷性的增強(qiáng),這樣的做法會(huì)使得問(wèn)題求解難度大幅度提高。文章采用任務(wù)自組織的方式用于執(zhí)行這類高級(jí)模糊任務(wù)。該方法將衛(wèi)星系統(tǒng)視為可以進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃與執(zhí)行的智能體。單顆衛(wèi)星根據(jù)能力與相應(yīng)方法執(zhí)行簡(jiǎn)單重復(fù)的動(dòng)作,通過(guò)有限的通信,使系統(tǒng)整體能夠完成超過(guò)單顆衛(wèi)星能力的任務(wù)。首先,對(duì)衛(wèi)星任務(wù)分配的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)介紹,明確目前研究中本文所采用的部分知識(shí)。在此基礎(chǔ)上對(duì)任務(wù)自組織進(jìn)行研究,明確任務(wù)自組織的原理與適用性。其次,對(duì)衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行建模。本文中衛(wèi)星在執(zhí)行任務(wù)時(shí)需要考慮自身能力特點(diǎn),因此對(duì)衛(wèi)星在軌執(zhí)行任務(wù)常用坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換、衛(wèi)星成像原理及任務(wù)約束、軌道遞推公式進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。并在問(wèn)題假設(shè)與簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上建立衛(wèi)星任務(wù)自組織系統(tǒng)的模型,用于執(zhí)行任務(wù)自組織。之后,針對(duì)多星區(qū)域觀測(cè)任務(wù)進(jìn)行研究。建立觀測(cè)資源模型,單顆衛(wèi)星根據(jù)任務(wù)要求構(gòu)造收益函數(shù),基于收益最高的貪心算法作為單顆衛(wèi)星的決策方法;衛(wèi)星系統(tǒng)通過(guò)建立任務(wù)區(qū)域模型得到的信息素濃度圖實(shí)現(xiàn)間接通信,明確任務(wù)自組織實(shí)現(xiàn)流程并對(duì)典型動(dòng)態(tài)事件進(jìn)行分析給出解決方案。通過(guò)設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法的有效性與適用性。最后,針對(duì)多星協(xié)同搜索任務(wù)進(jìn)行研究。對(duì)覆蓋搜索問(wèn)題中的目標(biāo)逃逸情況進(jìn)行分析,建立回尋式搜索模型用于單顆衛(wèi)星執(zhí)行搜索任務(wù)。對(duì)多星協(xié)同搜索任務(wù)中的不同情況進(jìn)行分析,建立多星并排回尋搜索模型與連續(xù)過(guò)境衛(wèi)星搜索模型,用于在不同情況下實(shí)現(xiàn)多星間的協(xié)同合作。模型中的關(guān)鍵輸入量對(duì)執(zhí)行任務(wù)結(jié)果的影響進(jìn)行分析,根據(jù)任務(wù)需求給出參數(shù)選取方案并明確任務(wù)自組織流程,并通過(guò)仿真驗(yàn)證典型情況下該方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V474
【圖文】：

在外界條件變化達(dá)到一定閾值時(shí)，可能、空間上或功能上的有序狀態(tài)[40][41]。要可以分為兩種模式：意圖合作式與圖合作式，典型的代表是基于任務(wù)拍顯式通信模式直接交流有關(guān)環(huán)境、任上。與合同網(wǎng)代表的意圖合作任務(wù)分量或不進(jìn)行直接的顯式通信，它們通交流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分工合作，目前任務(wù)自研究現(xiàn)狀過(guò)對(duì)蟻群進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其是通過(guò)“共們以大量且重復(fù)的局部動(dòng)作實(shí)現(xiàn)整體傳粉機(jī)器人的任務(wù)自組織問(wèn)題中，將空間上產(chǎn)生指定的位置分布，進(jìn)而實(shí)

本文的任務(wù)自組織系統(tǒng)中，衛(wèi)星具有自主性、社3]。智能體根據(jù)其能力水平、層次不同可以劃分為表 2.2 不同水平智能體能力差異I1 I2 I3 √ √ √ √ √ √√ √√的為衛(wèi)星進(jìn)行分工協(xié)作，有四種典型的通用結(jié)構(gòu)同結(jié)構(gòu)、分布式協(xié)同結(jié)構(gòu)和完全分布式協(xié)同結(jié)構(gòu)(a) (b)

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本文編號(hào)：2740876