衛(wèi)星艙布局問題的求解研究.pdf

1、本文研究了衛(wèi)星艙布局優(yōu)化問題，采用啟發(fā)式信息結合智能優(yōu)化技術，求解了矩形布局問題和多邊形布局問題，并且通過算例驗證了所用方法的有效性。首先，介紹了布局問題，從而引出本文研究的衛(wèi)星艙布局優(yōu)化問題，分別從衛(wèi)星的設計，有效載荷配置問題來說明衛(wèi)星艙布局問題的重要性。研究的方法為從易到難，先研究了衛(wèi)星艙矩形布局問題，之后對問題進行擴充，將矩形件變?yōu)槎噙呅尾季旨芯苛诵l(wèi)星艙多邊形布局問題。其次，針對衛(wèi)星艙布局問題的求解方法，指出了充分利用啟發(fā)式信

2、息將有利于問題的求解，并針對特定的衛(wèi)星艙布局問題，分別設計了不同的構造方法來確定布局物的定位規(guī)則。在此基礎上，介紹了布局物定序規(guī)則的智能算法----蟻群算法和粒子群算法，分別從其原理和應用背景兩個角度來對其進行闡述說明。隨后，給出了求解帶性能約束衛(wèi)星艙矩形布局問題的數學模型，通過對模型的改進，將多目標問題轉化為單目標問題。通過構造矩形布局點，引入了BLF 布局規(guī)則，將問題轉化為求解最短路的旅行商（TSP）問題，由于蟻群算法在求解TSP

3、問題上的優(yōu)越性，在此基礎上，結合蟻群算法對布局物的布局順序進行尋優(yōu)，從而找到最佳布局順序，數值仿真結果表明，本文算法空間利用率比其他算法有了很大提高，而計算時間卻減少了很多。最后，對衛(wèi)星艙問題進行擴展，研究了衛(wèi)星艙多邊形布局問題。采用臨界多邊形來給定多邊形布局物的布局范圍，通過計算布局系統(tǒng)的質心最終選定多邊形布局物的具體位置。在多邊形得到定位的情況下，結合粒子群算法對多邊形布局的順序進行搜索優(yōu)化，通過構造測試集來說明算法的有效性?？傊?，