摘要：对地观测卫星系统优化问题具有设计变量多、设计空间大、难以解析计算而仿真又十分耗时的特点,因此提出了基于综合拉丁方试验设计和代理模型的仿真优化框架.该框架通过综合拉丁方试验设计方法生成仿真方案,然后通过Kriging代理模型对仿真数据进行优化分析,为实现代理模型的更新提出了代理模型最优点与最大化期望提高相结合的方式,为实现代理模型的优化,提出了全局与局部相结合的搜索模式,其中全局搜索采用遗传算法实现,局部搜索采用改进广义模式搜索算法实现,最后通过仿真实例验证了该求解框架的有效性.

摘要：计算机仿真是复杂系统优化的一种有效手段,但需要耗费大量机时,必须严格限制仿真次数。针对此提出了优化拉丁方试验设计方法,该方法需要较少的仿真次数,且兼顾方案的正交性和均匀性,采用Cholesky分解生成初始解,通过模拟退火算法对拉丁方矩阵进行优化,定义动态权重因子实现正交性与均匀性的权衡。最后构建了一个实例,通过试验结果证明采用优化拉丁方试验设计方法可以生成具有较好性质的仿真方案,且仿真次数少。

摘要：研究了编队卫星对地观测调度问题。分别建立了基于问题自然描述和基于有向图描述的两类整数规划模型,运用整数规划凸包理论比较了两类模型与各自对应的线性松弛模型之间的最优值差异,得出了基于有向图描述的线性松弛模型更接近于原问题凸包的结论,并基于有向图描述模型设计了不完全分支定界算法。最后,在随机生成的仿真算例下,运用ILOG CPLEX实现了该算法,实验结果表明了模型及算法的有效性,并验证了对于两类整数规划模型的边界分析。

摘要：为了对多源遥感数据的处理任务进行有效的调度和管理,提高处理资源的利用率,根据遥感数据处理任务调度问题的特点,建立了遥感数据处理任务调度的数学模型。设计了两大类邻域结构:整体变换(包括整体再分配和整体交换)和局部变换(包括局部再分配和局部交换),并采用快速模拟退火算法对模型进行求解。最后给出实例与启发式算法的结果对比,验证了算法的有效性。

摘要：多星联合对地观测调度问题作为一类大规模组合优化问题,其求解算法往往采用启发式或超启发式.运用列生成思想对该问题设计了完全搜索算法.在建立了问题的整数规划模型之后,将原问题分解为集合配置主问题和含时间窗口的最短路径子问题,其中集合配置主问题采用主单纯型法通过CPLEX求解,含时窗的最短路径子问题采用动态规划求解,该动态规划算法围绕观测冲突时段这一关键资源进行最优子路径的扩展.只有在子问题的最优解对主问题的优化目标仍有改进时,主问题的约束矩阵列才被扩展.该算法针对部分算例得到了最优解,其余算例也在指定的时间内得到了相比一种基于优先级的启发式算法更优的解.

摘要：针对新一代敏捷卫星对地观测任务规划问题,考虑了直拍直传、立体成像、多条带拼接等复杂任务需求和观测、数据下传、对日定向等九种卫星动作,在任务规划的同时进行卫星动作规划。设计并实现了前瞻启发式构造算法,算法满足卫星存储、能量等复杂约束,在前瞻过程中每次决定当前任务是否安排。采用基于专家知识的多种启发式规则决定任务安排与安排卫星动作序列。仿真实例及实际工程应用表明,算法可以在很短的时间内给出较好的结果,证明了本文方法对于敏捷卫星任务规划问题的适用性。

摘要：卫星遥感应用中存在点和区域两类任务,两类任务的调度方式存在区别,将二者综合调度困难。本文将点目标视为特殊的区域目标,将它们按照卫星观测机会分解成元任务,并将两类任务统一成元任务。根据任务类型分别构建收益函数,兼顾了二者在收益计算上的差异,从而建立综合模型对两类任务统一处理。根据问题特征,设计了具有多重分化机制的模拟退火算法进行求解,通过随机扰动、重排列及重启动三种分化机制,避免算法陷入局部最优,以得到更优解。实例验证了方法的有效性。

摘要：为解决卫星系统的顶层设计和规划论证问题,提出一种基于任务规划的对地观测卫星动态能力评估方法,设计实现了相应的对地观测卫星动态能力评估系统。介绍了该系统的总体结构和功能,设计了适用于多星任务规划问题的变邻域禁忌搜索算法,最后总结并展望了系统未来的应用前景。

摘要：针对既定目标,采用卫星系统进行协同观测可以最大化卫星系统的整体效能,如何对卫星系统的轨道或载荷参数设计是一个设计空间大、设计变量多的优化问题。对此,采用基于代理模型的仿真优化,通过改进广义模式搜索算法在设计空间中搜索最优解,并以此为核心设计开发卫星系统仿真优化平台。该平台集成问题建模、仿真优化和结果评估显示,为用户提供设计和改进卫星系统方案的方法和依据。采用该平台对卫星系统设计实例进行优化,通过对比发现,平台的优化结果稳定性和优化效率优于STK-Analyzer。

摘要：为了将高分对地观测系统的观测任务分配到卫星和地面站资源上,并满足任务的逻辑、时间和资源约束,设计了一种通用任务规划框架。该框架的核心是分离式资源模板、分层任务模板和通用决策引擎。针对多类型资源定义了分离式资源模板,实例化资源组件映射对地观测系统的各功能结构,以资源组件的组合方式构成对地观测系统的通用描述;针对复杂任务模式定义分层任务模板,将复杂任务分解为带有因果约束的活动网络;针对资源和任务的通用描述设计通用求解引擎,将复杂决策分解为人机结合的决策过程,以最大化满足用户需求。介绍了通用任务规划的框架设计,并通过应用实例说明了该框架对问题的描述和求解过程。