摘要：分布式卫星系统的发展给任务规划带来挑战,传统的集中式任务规划方法越来越难以满足卫星数量多、任务动态、任务量大的需求,同时集中式的方法也存在鲁棒性不足的缺点.本文结合实际工程约束和应用需求,针对通信网络受限的条件,设计了一种基于贪婪算法与合同网协作的分布式卫星系统动态任务规划算法,并针对典型应用场景对算法的有效性进行了仿真验证和分析,结果表明该算法的任务完成度及通信需求都明显低于传统合同网算法,具有较高的工程实用价值.

摘要：针对空间在轨操作目标分配问题,以分布式卫星系统为研究对象,提出了一种基于粒子群算法的在轨操作多目标分配方法。以分布式卫星机动所消耗的总能量最省为目标函数,建立了在轨操作多目标分配的数学模型。基于固定时间拦截理论,以机动时刻和对应的速度增量作表征,设计实现了单颗卫星最优机动方案。通过合理设计粒子位置与目标分配解的对应关系,采用粒子群算法对问题进行了求解,并详细阐述了算法的实现步骤。算例分析结果表明,建立的模型和算法能够快速得到正确的可行解,可有效解决多约束条件下空间在轨操作的多目标分配问题。

摘要：针对分布式卫星系统(DSS)能量约束实际,分析了当前研究中侧重于执行成本、忽视协调成本的问题,结合DSS节点空间分布特点,提出了DSS的网络拓扑模型;以此为基础,对基于MAS的合同网(CNP)任务分配机制进行了扩展,提出了递归式分配机制思路,并对任务分配流程进行了设计和优化。该机制能够避免因单点故障引发的分配故障,同时为任务协调成本和任务执行成本有机结合提供了有力支撑。通过定性和定量相结合的方式证明了递归式机制比合同网机制在协调成本上有较大的优势,为后续任务规划深入研究打下了良好的基础。

摘要：针对分布式卫星系统的规划与调度问题,提出了一种基于多Agent协商机制的分布式规划与调度方法。首先建立了分布式卫星系统的分层分布式多Agent控制结构,并详细设计了各个层次Agent的功能。其次,给出了卫星Agent之间基于合同网的交互协议,设计了基于优先级的招标任务选择策略以及基于任务动态插入的投标方法,并给出了实现全局优化的评标策略和目标函数。针对观测环境的动态情形,给出了相应的动态任务处理流程。最后通过一个卫星编队实例进行了验证。

摘要：分布式卫星系统在空间科学领域具有广泛的应用前景,同时也对概念设计阶段的分析工作提出了更高的要求.在分布式卫星系统概念设计阶段,评价不确定性参数对于最终探测效能的影响有着重要的工程应用价值.传统的不确定性分析方法存在解析困难、数值模拟计算效率低且耦合关系表征不明确的缺点.本文结合概念设计阶段不确定性分析的特点和需求,提出一种线性回归近似替代模型,将不确定性参数对于探测效能影响的结果计算降维为一个线性组合系数的求解问题.利用一个空间多点探测物理场分界面任务作为典型事例进行仿真验证,结果表明,相比传统数值模拟方法,本文方法在计算效率上具有明显优势且对关键不确定性参数有一定识别作用.

摘要：分布式卫星系统是卫星技术发展的一个重要方向,但分布式卫星系统的复杂性也给传统的仿真技术提出了挑战。为降低仿真开发的难度,为分布式卫星系统仿真从模型建立、仿真定义到仿真运行设计了支撑软件框架。基于支持实时分布式条件下通信的数据分发服务实现,并定义了进程间和进程内两层仿真支撑框架,使得可以根据仿真成员的特性灵活布置仿真成员,提高分布式仿真的计算效率。分布式卫星系统仿真支撑框架提高了仿真开发的灵活性和效率,并能满足分布式卫星系统仿真在仿真成员互操作性和可重用性方面的需求。

摘要：利用分布式卫星系统实现的孔径合成为设计推进机动算法和分布式卫星系统的轨道构型开辟了新的研究课题。本文讨论了利用置于不同轨道高度（从近地轨道LEO到地球同步轨道GEO）的天基雷达系统实现合成孔径的运动目标识别和成像系统的设计问题。重点介绍空军TechSat21卫星计划的具体应用问题，给出了轨道摄动的定量表达式，为确定△V要求和任务寿命提供了依据。讨论了一维分布式孔径的角响应特性和等效二维分布式孔径的点散布函数，作为对比编队飞行卫星阵列性能的正确度量指标。文中按推进剂消耗量很多到最少的次序讨论了以较代的推进剂消耗实现最优阵列几可构型编队飞行的几种方法。针对这几种方法计算了所需的△V，并根据推进剂消耗量，估计了卫星的在轨飞行寿命。研究结果表明，所需推进剂消耗大大超过简单位置保持所需推进剂量的编队飞行策略对于本系统是不可行的，而对于所建设的系统，则要求采用比冲为500s的推进系统，以提供每圈轨道1cm/s的速度增量△V。

摘要：针对有冗余的喷嘴推力分配问题,首先提出一个目标函数,该目标函数不仅考虑了期望力向量和喷嘴产生合力之间的偏差,且统计了喷气的消耗量;其次根据喷嘴所产生力向量的对称性原则使搜索的范围从256减小到11,在很大程度上减小了每个周期搜索的计算量;最后通过数学仿真验证所提算法的合理和有效性,为其应用到半物理仿真中提供理论基础.

摘要：综合考虑卫星外形尺寸、预测时间、初始协方差阵以及空间摄动的影响,提出了一种精确的基于碰撞概率的碰撞检测评估方法。考虑到分布式卫星沿迹向位置误差很难精确预测,本文提出了一种基于判定垂直于沿迹向的平面(X-Z投影面)碰撞概率来进行碰撞规避轨道机动的保守性自主安全运行方法。最后,运用本文提出的碰撞检测评估方法,对影响分布式卫星空间构形被动运行安全性的因素进行了分析,并提出了具有良好被动运行安全性分布式卫星空间构形的设计方法。

摘要：首先对"卫星集群概念研究"一文提出不同意见,认为"卫星集群"不是新概念,而是常用名词"星群"。随后对星群、星座与编队飞行(含F6项目)的概念及相互区别进行明确论述;对星座和编队飞行的分类、特点、优势、应用、发展概况以及它们之间的区别作了较详细论证。