隨著航天任務(wù)需求的多樣化和復(fù)雜化，衛(wèi)星的軌道控制和軌道確定提出了新的要求。經(jīng)典的軌道控制和軌道確定方法有時(shí)無法滿足這些要求。本文是基于這些新的要求對軌道控制和軌道確定算法進(jìn)行了研究。 傳統(tǒng)的軌道控制一般基于兩種方法，一種是代數(shù)優(yōu)化方法，這種方法與衛(wèi)星的軌道幾何特性相結(jié)合進(jìn)行分析，將軌道的幾何特性和優(yōu)化指標(biāo)用代數(shù)方程的形式表示出來進(jìn)行求解，這種方法主要用于沖量式控制。但在多指標(biāo)的要求下，這種方法難以求得最優(yōu)解；另一種方法是應(yīng)用Pontryagin最大值原理解決有限推力最優(yōu)控制問題，但對復(fù)雜的或者含有不確定因素的系統(tǒng)往往難以奏效。本文用智能控制的方法來解決軌道控制中某些用經(jīng)典控制難以求解的問題：用進(jìn)化算法解決軌道轉(zhuǎn)移的時(shí)間-能量優(yōu)化問題，用模糊控制方法解決相對運(yùn)動(dòng)方程有限推力控制問題。 本文首先對一般的進(jìn)化算法進(jìn)行了研究，對SPEA方法（一種多目標(biāo)進(jìn)化算法）進(jìn)行了改進(jìn)：引入多體交叉和Cauchy變異來代替兩體交叉和正態(tài)變異，并對SPEA進(jìn)行了收斂性分析。然后分別用一般的進(jìn)化算法和改進(jìn)的SPEA方法解決軌道轉(zhuǎn)移的時(shí)間-能量優(yōu)化問題，對于相對運(yùn)動(dòng)方程有限推力控制問題，本文用模糊控制... 

【文章來源】：國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
第一章 緒論
    §1.1 衛(wèi)星軌道控制和衛(wèi)星軌道確定的發(fā)展概況
    §1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題
    §1.3 本文的主要內(nèi)容和結(jié)果
第二章 進(jìn)化算法和多目標(biāo)優(yōu)化
    §2.1 進(jìn)化算法
        2.1.1 進(jìn)化算法的產(chǎn)生、發(fā)展及其與傳統(tǒng)優(yōu)化算法相比的優(yōu)勢
        2.1.2 進(jìn)化算法的設(shè)計(jì)
        2.1.3 進(jìn)化算法的理論分析
    §2.2 改進(jìn)的SPEA
        2.2.1 引言
        2.2.2 改進(jìn)的SPEA及算法的收斂性分析
        2.2.3 算例分析
        2.2.4 結(jié)論
    §2.3 小結(jié)
第三章 軌道轉(zhuǎn)移的沖量控制和相對運(yùn)動(dòng)的有限推力控制
    §3.1 概述
    §3.2 用進(jìn)化算法求解軌道轉(zhuǎn)移的時(shí)間-能量優(yōu)化問題
        3.2.1 優(yōu)化模型的建立
        3.2.2 用進(jìn)化算法求解軌道轉(zhuǎn)移的組合優(yōu)化問題
        3.2.3 用Pareto排序法求解軌道轉(zhuǎn)移的組合優(yōu)化問題
        3.2.4 加權(quán)法和Pareto排序法的比較
        3.2.5 結(jié)論
    §3.3 用經(jīng)典的優(yōu)化方法和進(jìn)化算法相結(jié)合求解軌道保持問題
        3.3.1 優(yōu)化模型的建立
        3.3.2 算法設(shè)計(jì)
        3.3.3 計(jì)算結(jié)果分析
        3.3.4 結(jié)論和進(jìn)一步的討論
    §3.4 相對運(yùn)動(dòng)小推力的模糊控制
        3.4.1 問題的數(shù)學(xué)模型及解決方案
        3.4.2 模糊控制器的設(shè)計(jì)
        3.4.3 仿真結(jié)果分析
        3.4.4 仿真結(jié)果對比
        3.4.5 結(jié)論
    §3.5 小結(jié)
第四章 軌道確定算法研究
    §4.1 軌道確定研究的歷史、現(xiàn)狀及新算法的引出
    §4.2 衛(wèi)星初始軌道的確定
        4.2.1 初始軌道的確定
        4.2.2 基于EA-SA方法進(jìn)行初始軌道的確定
        4.2.3 計(jì)算結(jié)果的討論
    §4.3 基于半?yún)?shù)回歸的衛(wèi)星軌道確定方法
        4.3.1 觀測方程
        4.3.2 狀態(tài)方程
        4.3.3 經(jīng)典的最小二乘和Kalman濾波
        4.3.4 基于半?yún)?shù)回歸模型的軌道估計(jì)算法
        4.3.5 基于半?yún)?shù)回歸模型的軌道估計(jì)算法的精度分析
    §4.4 用小波方法對殘差進(jìn)行去噪處理
        4.4.1 小波變換及多分辨分析
        4.4.2 Mallat算法
        4.4.3 基于小波去噪的方法對殘差進(jìn)行分析
        4.4.4 計(jì)算結(jié)果分析
    §4.5 基于半?yún)?shù)模型軌道確定計(jì)算結(jié)果與分析
        4.5.1 采用仿真觀測數(shù)據(jù)的定軌計(jì)算結(jié)果
        4.5.2 采用衛(wèi)星的實(shí)際觀測數(shù)據(jù)定軌
    §4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與結(jié)論、未來工作的設(shè)想
    §5.1 總結(jié)與結(jié)論
    §5.2 未來工作的設(shè)想
致謝
附錄A
附錄B
附錄C


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]衛(wèi)星軌道攝動(dòng)的小波平滑[J]. 王石,廖守億,羅建書,戴金海.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2002(05)
[2]衛(wèi)星精密軌道抗差估計(jì)的研究[J]. 文援蘭,楊元喜,王威.  空間科學(xué)學(xué)報(bào). 2001(04)
[3]我國近海平均海面及其變化的研究[J]. 文援蘭,楊元喜.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2001(02)
[4]自適應(yīng)抗差最小二乘估計(jì)[J]. 楊元喜.  測繪學(xué)報(bào). 1996(03)
[5]人衛(wèi)光學(xué)觀測中大異常值的剔除方法[J]. 吳連大,賈沛璋.  天文學(xué)報(bào). 1994(02)
[6]半?yún)?shù)回歸模型的參數(shù)估計(jì)的Bootstrap逼近[J]. 洪圣巖,成平.  中國科學(xué)（A輯 數(shù)學(xué) 物理學(xué) 天文學(xué) 技術(shù)科學(xué)）. 1993(03)



本文編號(hào)：3592850