基于遗传算法的成像侦察卫星调度问题研究

基于有效基因路径表示的遗传算法：先建立单颗成像侦察卫星调度问题的约束规划模型。采用路径表示方法,对成像任务调度序列对应的染色体进行编码。选择2个染色体作为2父个体。接着采用顺序交叉算子对2父个体进行交叉操作,得到2子个体。然后采用交换变异算子对2子个体进行变异操作,得到2新子个体,并与两个父个体进行比较,比较依据为适应度函数。根据染色体上有效基因的数量以及对应的成像任务的优先级,计算染色体的适应度函数,选择适应度函数值最大的2个体作为下一次遗传操作的父个体。若迭代次数达最大值,算法结束,否则重复算法步骤。     

基于时间序有向图的对地观测卫星成像预调度

对地观测卫星对用户所提出的成像需求进行成像。卫星成像资源相对于数量众多的成像需求十分有限,需要进行卫星成像调度。考虑到多种成像约束条件,为了充分合理利用有限的成像资源,同时减少成像调度时间,实际中需要对那些可以同时被多颗卫星成像的冲突成像需求进行预先调度处理。针对这样一个问题,本文构建时间序有向图作为多卫星成像预调度问题的模型。在此基础上,提出了依据卫星成像概率来进行冲突成像需求分配的预调度算法。实验结果表明：该方法能提高求解多卫星联合成像调度问题的效率,并有效地应用于实际工程问题,     

基于禁忌捜索与微粒群优化算法的混合优化策略算法在目标分配问题上的应用

目标分配是地面防空作战指挥的关键环节。给出问题模型，并提出一种禁忌搜索与改进微粒群算法的混合优化策略用于解决该问题。仿真结果表明，与其它几种智能优化算法相比，该混合优化策略在解决目标分配问题时具有优良的优化性能和时间性能，在问题规模较大时表现更为突出。     

基于贝叶斯最大后验概率准则的大型复杂系统故障诊断方法研究

针对大型复杂系统的特点,在故障空间建立故障源一测试依赖关系模型。在此基础上,将贝叶斯理论引入大型复杂系统故障诊断,以最大后验故障概率为准则判断系统所处的运行状态。将该问题归纳为集合覆盖问题(SCP),用拉格朗日松弛算法求得近优解。将算法应用到阿波罗飞船发射前故障诊断实例中,取得了满意的实验结果。     

敏捷成像卫星任务动态调度仿真系统设计与实现

针对卫星资源和观测任务不确定条件下敏捷成像卫星任务调度与管理需求,设计实现任务动态调度仿真系统.分析敏捷成像卫星任务动态调度仿真系统设计需求,设计仿真系统的总体结构、功能模块以及运行流程,利用C#与Matlab混合编程实现仿真系统,并通过典型实例验证.验证结果表明:该系统是可行、有效的,能满足数据管理、任务调度、方案评价和显示输出等需求,并降低动态调整方案的扰动测度.     

基于星间链路的卫星导航系统星地业务信息传输规划调度方法研究

星间链路是现代卫星导航系统的主要技术特征之一。针对星间链路条件下卫星导航系统业务数据传输规划调度问题,设计了一种规划调度数学模型,并在此基础上提出了启发式规划调度方法。基于北斗三号卫星导航系统的场景设置,对该方法进行了仿真验证。仿真结果表明：启发式规划调度方法能在北京、新疆和海南3个地面站组成的区域监测网条件下成功实现卫星导航系统30颗卫星的业务数据传输规划调度,调度结果满足卫星导航系统任务需求;各任务周期内平均需要地面站天线15.375个,且绝大部分地面站资源利用率超过70%.     

基于多主体仿真的武器装备体系实体路径规划方法

提出了一种新的实体路径规划方法。基于Repast复杂性仿真平台开发了仿真系统,并给出了一个应用实例,验证了算法的合理性。     

基于细菌进化及多属性决策的航迹规划方法研究

为了优化和完善航迹规划,将细菌进化算法和多属性决策理论相结合。对转弯角的编码考虑了飞行器过载限制;生成初始种群时初始角度分散选取,以保证种群多样性防止早熟;通过变异和基因转移,减少种群数目,加快进化速度;采用生存概率、路径长度、转弯角度综合评价航迹,应用多属性决策方法选择最优航迹。仿真结果表明,优化效率显著提高,规划的航迹有效地规避了威胁。     

基于多路径算法的选飞航迹规划方法研究

针对支持数据链通信的巡航导弹因协同作战而预规划多条飞行航迹的特点,提出了基于多路径标号更正算法的选飞航迹规划方法。该算法在传统算法标号更正算法的基础上引入节点禁忌扩展策略,从而实现航迹的转弯控制和航迹间隔控制,保证了求取的路径满足导弹的飞行约束;通过在赋权图中引入数字地形高程信息和威胁信息,实现了该规划方法三维规划能力和威胁规避能力。给出了选飞航迹的规划步骤,通过仿真计算证明了该算法的有效性。     

基于计算智能方法的无人机任务指派约束优化模型研究

无人机(UAV)指派问题是一种具有多约束条件的复杂任务分配问题。随着问题规模和约束数量的增加,其复杂性加剧,尤其是对于目前常用的,基于线性规划类的方法而言,存在着维数爆炸和优化求解困难加剧的问题。提出了一种通用的UAV任务指派模型,将UAV指派问题转化为多约束条件下的优化问题。该模型通过构造可行解的方法,不但有效地减小了搜索空间,提高了搜索效率,而且适用于各种计算智能类的优化方法。通过4种典型的计算智能优化方法,即粒子群优化方法、遗传算法、差分进化算法和克隆选择算法的数值分析,结果表明该模型具有更好的适应性和可扩展性,与计算智能优化方法相结合,能有效地求解复杂UAV任务指派问题。     

基于不确定性任务的多星调度启发式算法

根据多星测控中用户提出的不确定性任务的特点,建立多星调度基于不确定性任务的数学模型。提出任务支持时间最大化作为启发式准则,以及弧段分割法调整测控资源冲突。在此基础上,结合资源均衡原则和卫星优先级策略,提出了基于不确定性任务的多星调度启发式算法。最后,算法运用在10星6站的调度问题中,仿真结果表明算法是可行的。     

非平稳随机信号的时频分析方法研究

Hilbert-Huang变换(HHT),利用时间序列上下包络的平均值确定"瞬时平衡位置",进而提取固有模态函数.通过实际测试比较STFT、WVD、DGS、HHT等方法.采用HHT算法实现时频信号模态的分解和提取,从DGS时频能量分布图形上可看到对交叉项的抑制,该优点WVD方法不具备.而采用DGS不用像STFT那样受窗函数选择的矛盾困扰,对信号的时频分辨高于STFT.     

电视指令制导导弹目标攻击中载机航迹规划研究

为提高电视指令制导导弹的命中精度,突防载机在导弹发射后必须满足导弹使用的约束条件选择航迹才能保证导弹命中目标。在分析防区外使用电视指令制导导弹进行对地精确打击时飞机航迹特点的基础上,结合飞机性能及导弹制导要求,建立了满足导弹制导约束条件下的飞机航迹规划模型;并且在传统A*算法的基础上,提出了一种改进的A*算法,该算法有效地将约束条件和航迹寻优算法有机结合在一起,提高了算法的收敛速度,更加符合航迹规划的要求。仿真表明建立的导弹制导过程中战斗机航迹规划模型和改进算法能够找到满足导弹使用的突防航迹。     

基于自适应遗传算法的连续时空最优搜索路径规划研究

针对连续时空最优搜索者路径问题,利用随机微分方程描述Markov运动目标,建立了同时优化搜索者方向和速度的规划模型,并考虑了搜索速度对探测能力的影响。设计了一种新颖的自适应变异遗传算法,算法采用较高的变异概率作用于父代精英个体组,通过引入3种控制因子对变异方向和幅度进行自适应控制,动态调节局部搜索和全局搜索的平衡。在对方向未知的逃离目标搜索算例中,得到了近似对数螺旋曲线的搜索路径;在直升机搜索多目标的路径规划中,提供了合理有效的搜索方案。算法对比表明所给出的算法在全局优化能力和稳定性上有明显的优势,适用于求解连续搜索路径规划问题。