【摘要】：隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對衛(wèi)星的依賴越來越強,衛(wèi)星日常執(zhí)行觀測的任務(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。采用任務(wù)預(yù)處理后分配的方式需要考慮多個衛(wèi)星載荷的約束限制,隨著衛(wèi)星敏捷性的增強,這樣的做法會使得問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)行這類高級模糊任務(wù)。該方法將衛(wèi)星系統(tǒng)視為可以進行任務(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)行簡單重復(fù)的動作,通過有限的通信,使系統(tǒng)整體能夠完成超過單顆衛(wèi)星能力的任務(wù)。首先,對衛(wèi)星任務(wù)分配的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行詳細介紹,明確目前研究中本文所采用的部分知識。在此基礎(chǔ)上對任務(wù)自組織進行研究,明確任務(wù)自組織的原理與適用性。其次,對衛(wèi)星系統(tǒng)進行建模。本文中衛(wèi)星在執(zhí)行任務(wù)時需要考慮自身能力特點,因此對衛(wèi)星在軌執(zhí)行任務(wù)常用坐標系及其轉(zhuǎn)換、衛(wèi)星成像原理及任務(wù)約束、軌道遞推公式進行了詳細的闡述。并在問題假設(shè)與簡化的基礎(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,針對多星區(qū)域觀測任務(wù)進行研究。建立觀測資源模型,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)通過建立任務(wù)區(qū)域模型得到的信息素濃度圖實現(xiàn)間接通信,明確任務(wù)自組織實現(xiàn)流程并對典型動態(tài)事件進行分析給出解決方案。通過設(shè)計仿真實驗驗證該方法的有效性與適用性。最后,針對多星協(xié)同搜索任務(wù)進行研究。對覆蓋搜索問題中的目標逃逸情況進行分析,建立回尋式搜索模型用于單顆衛(wèi)星執(zhí)行搜索任務(wù)。對多星協(xié)同搜索任務(wù)中的不同情況進行分析,建立多星并排回尋搜索模型與連續(xù)過境衛(wèi)星搜索模型,用于在不同情況下實現(xiàn)多星間的協(xié)同合作。模型中的關(guān)鍵輸入量對執(zhí)行任務(wù)結(jié)果的影響進行分析,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,并通過仿真驗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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V474
【圖文】：

在外界條件變化達到一定閾值時，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)分量或不進行直接的顯式通信，它們通交流，進而實現(xiàn)分工合作，目前任務(wù)自研究現(xiàn)狀過對蟻群進行分析，發(fā)現(xiàn)其是通過“共們以大量且重復(fù)的局部動作實現(xiàn)整體傳粉機器人的任務(wù)自組織問題中，將空間上產(chǎn)生指定的位置分布，進而實

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：2740876