【技术实现步骤摘要】
基于吉布斯原理的组件布局随机采样方法
本专利技术涉及组件布局优化设计
，尤其涉及一种基于吉布斯原理的组件布局随机采样方法。
技术介绍
航天器内包含许多分系统，而每个分系统中包含各类部件，是复杂的工程系统。综合运用数学、力学、计算机等各学科的知识，在充分考虑各类约束要求的基础上，将各类部件等进行合理布局，尽量达到功能合理、部件之间结构紧凑、比例协调等要求，是目前带性能约束的三维布局优化问题所需考虑的内容。卫星布局方案设计是卫星总体方案设计的重要内容，研究卫星布局方案的优化设计对于卫星研制周期的缩短和整体性能的提升有着重要的促进作用。卫星布局方案设计时，性能约束通常包含组件之间的不干涉约束等，目前布局方案设计主要依赖于工程经验，目前无法通过理论的方法找到最优方案。开展布局采样工作意在随机地生成大量的可行布局设计方案，而后可利用其生成对应的温度场性能数据，从而利用深度学习技术进行热布局的优化设计研究。现有技术提供的一种组件布局随机采样方法为：在一定的布局域中，为了简化模型，将二维布局区域在方向轴上按照...
【技术保护点】
1.一种基于吉布斯原理的组件布局随机采样方法，其特征在于，所述方法包括：/n确定布局区域、组件数量以及每个组件的尺寸和形状；/n根据布局区域建立包括横纵和纵轴的二维坐标系，每个组件的中心位置对应坐标系中的一个坐标点；/n任意给定一组可行的布局方案，随机选定一个组件作为待采样组件；/n固定待采样组件的纵坐标和其余所有组件的位置，待采样组件的横坐标可采样区域为平行于横轴的带状区域，从可采样区域内确定待采样组件不与其余组件和布局区域的边界发生干涉的横轴有效采样区间；/n将待采样组件移动至横轴有效采样区间内任一位置；/n基于移动后的位置固定待采样组件的横坐标和其余所有组件的位置，待...
【技术特征摘要】
1.一种基于吉布斯原理的组件布局随机采样方法，其特征在于，所述方法包括：
确定布局区域、组件数量以及每个组件的尺寸和形状；
根据布局区域建立包括横纵和纵轴的二维坐标系，每个组件的中心位置对应坐标系中的一个坐标点；
任意给定一组可行的布局方案，随机选定一个组件作为待采样组件；
固定待采样组件的纵坐标和其余所有组件的位置，待采样组件的横坐标可采样区域为平行于横轴的带状区域，从可采样区域内确定待采样组件不与其余组件和布局区域的边界发生干涉的横轴有效采样区间；
将待采样组件移动至横轴有效采样区间内任一位置；
基于移动后的位置固定待采样组件的横坐标和其余所有组件的位置，待采样组件的纵坐标可采样区域为平行于纵轴的带状区域，从可采样区域内确定待采样组件不与其余组件和布局区域的边界发生干涉的纵轴有效采样区间；
将待采样组件移动至纵轴有效采样区间内任一位置，完成待采样组件的随机采样；
依据随机采样后的布局方案，选定下一组件作为待采样组件进行随机采样；
重复上述过程直至完成对所有组件的随机采样，生成布局方案样本。
2.根据权利要求1所述的基于吉布斯原理的组件布局随机采样方法，其特征在于，所述方法还包括：
建立二维坐标系后，任意给定一组可行的布局方案作为初始样本点，定义布局向量：
X＝{x1,y1,x2,y2,...,xn,yn}或X＝{t1,t2,...,tj,...,t2n}
其中(xi,yi)(i＝1,2,...,n)表示组件Ci的中心点坐标，n为组件的数量。
3.根据权利要求2所述的基于吉布斯原理的组件布局随机采样方法，其特征在于，所述方法还包括：
初始化采样变量编号j＝1，固定其余(2n-1)个变量，对布局方案中的第j个变量进行单变量的条件随机采样。
4.根据权利要求3所述的基于吉布斯原理的组件布局随机采样方法，其特征在于，所述方法还包括：
若第j个变量是待采样组件Ci的横坐标，且组件为矩形时，
构建虚拟组件Ci_virtual，其宽度等于布局区域的宽度，高度等于待采样组件的高度，将该虚拟组件与其余所有组件进行干涉...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭伟，陈献琪，姚雯，周炜恩，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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