面向海上突發事件的快速回響空間部署最佳化與決策

《面向海上突發事件的快速回響空間部署最佳化與決策》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由陳盈果擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：面向海上突發事件的快速回響空間部署最佳化與決策
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陳盈果
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

海上突發事件的來源和誘因日趨複雜化和多元化，現有的首選觀測手段—天基偵察監視體系難以滿足對特定目標的快速達到、快速重訪等需求，結合傳統空間力量和快響小衛星構建面向海上突發事件的快速回響空間是解決這一問題的新思路。構建快速回響空間是一項複雜的系統工程，快速回響空間的配置、部署最佳化和決策是實現對海上應急目標快速回響的關鍵。本申請圍繞快速回響空間部署最佳化，深入研究在軌重構和多星組網兩種回響模式下將空間資源動態聚合到突發事件相關的局部時空區域途經和方法，構建相應的最佳化問題模型。著重探討針對最佳化問題特點設計的多目標最佳化與決策方法，尤其是利用改進的多目標差分進化算法和可視化決策技術解決面向海上固定目標的重構最佳化與決策，以及利用集成決策偏好的多目標差分進化算法和目標運動軌跡預測技術解決面向海上移動目標的多星組網部署最佳化。研究成果為發揮我國航天資源在應對各種突發事件下的空間觀測優勢提供定量分析和決策支持。

結題摘要

傳統空間系統以提供戰略服務為目的，技術複雜、成本昂貴，難以有效對這類事件進行情報保障。因此，迫切需要構建高效、快速回響的空間系統（Operationally Responsive Space, ORS），以滿足多樣化的應急任務需求，實現對海洋目標的快速回響。當前，以低成本、低風險、短研製周期、快速發射、快速回響為特點的小衛星逐漸成為空間系統的重要組成部分，一系列新技術、新概念、新管理方式在小衛星中的成熟套用，為ORS的發展提供了技術支持。在套用需求和技術支持的背景下，本項目將ORS作為常規空間系統的有益補充，以快響小衛星為主要研究對象，以充分發揮我國航天資源在應對海洋突發事件下的空間觀測優勢為目的，綜合運用多目標最佳化與決策技術，深入研究面向任務的ORS衛星部署最佳化中存在的問題及關鍵技術，提出了相應的求解方法。本項目的主要貢獻包括：研究了面向海洋目標的快速回響模式；提出了快速發射模式下考慮用戶觀測偏好的衛星部署最佳化設計方法；提出了在軌重構模式下衛星部署最佳化設計方法；提出了面向移動目標的多星組網模式衛星部署最佳化設計方法。