《面向任務的對地觀測衛星系統頂層設計仿真最佳化》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由賀仁傑擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向任務的對地觀測衛星系統頂層設計仿真最佳化
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：賀仁傑
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
對地觀測衛星系統是當前最主要的太空信息獲取平台。頂層設計是確定對地觀測衛星系統中的衛星數量、種類，每顆衛星採用的軌道，以及衛星搭載的載荷種類、數目及主要性能參數。本課題通過研究和分析我國對地觀測衛星系統的特點，針對觀測任務需求，設計對地觀測衛星系統頂層設計仿真最佳化框架，研究任務建模、頂層設計的參數體系與能力指標體系構建、頂層設計參數的仿真試驗設計方法、仿真實驗數據分析與仿真最佳化加速方法、基於知識的進化多目標最佳化算法，解決仿真最佳化中涉及的試驗設計、最佳化搜尋、代理模型等關鍵技術問題。本課題對我國未來對地觀測衛星系統的發展具有重要的理論支持。
結題摘要
本項目深入研究了對地觀測衛星系統的頂層設計問題。首先，分析了對地觀測衛星系統頂層設計參數最佳化問題，提出了基於試驗設計和代理模型的求解框架。其次，在點覆蓋數字仿真方法基礎上，從空間和時間兩個方面構建了EOSS的性能指標體系，給出了每個指標的計算方法，研究了影響這些指標的系統因素，並通過定量分析驗證了各個因素對不同指標的影響。第三，提出了綜合拉丁方試驗設計方法(CLHD)生成仿真方案，該方法保證所選擇的採樣點均勻充滿整個設計空間，同時保證不同採樣點之間相關性較小。分析了拉丁方矩陣的最佳化準則，定義了多目標的收益函式，採用快速模擬退火算法控制方案的生成過程，用正交性較好的拉丁方矩陣作為初始解，算法分別構建了4種變換鄰域用以生成改進解和跳出局部最優，採用服從Cauchy分布的降溫函式模擬算法的退火過程。第四，提出了基於多點更新的Kriging代理模型對其進行擬合分析，通過代理模型最優與最大化期望提高相結合的機制選擇代理模型插值點，提出了基於函式改進的插值點過濾機制，構建了基於改進廣義模式搜尋算法的Kriging代理模型構建和最佳化框架，進而實現對EOSS整體性能的改進和提高。最後，通過兩個實例驗證了算法的有效性。
