一种空间在轨服务目标的选取方法技术

本发明专利技术公开一种空间在轨服务目标的选取方法，涉及空间在轨服务技术领域。首先构建空间在轨服务目标的优先度指标体系，包括价值度、易操作度、服务方式适宜度和决策者偏好等评估指标；然后对各个评估指标赋予不同的权重系数，同时对不同层级指标进行规范化处理，确定不同层级指标之间的聚合方法，计算得到各个评估指标的取值；最后计算获得空间在轨服务目标的综合优先度，并按照由高到低的顺序对目标进行排序，选取优先度最高的目标作为最优目标。本发明专利技术构建了空间在轨服务目标优先度指标体系，评估综合的因素范围广，指标权重系数的可信度高，定量评估了对不同目标实施在轨服务的优先级，并且主客观相结合，方法的可操作性强。强。强。

【技术实现步骤摘要】
一种空间在轨服务目标的选取方法


[0001]本专利技术属于空间在轨服务
，具体涉及一种空间在轨服务目标的选取方法。

技术介绍

[0002]人类日益频繁而复杂的空间探索活动，使得空间飞行器在轨服务技术成为近年来研究热点。空间在轨服务是指在太空中通过人、机器人(或类机器人卫星)或两者协同来完成涉及延长各类卫星、航天器平台、空间站附属舱和空间运载器寿命和能力的空间装配、维护和服务任务，包括航天器部件的修理和更换、航天器的搬迁或液体传输、消费品和消耗品的补给(如在轨燃料加注)、太空在轨组装等。在轨服务的意义和价值重大，已经引起了越来越多的关注，并且正在成为航天器技术发展的主要趋势之一。
[0003]然而，空间在轨服务是在远离地球的、处于高度真空且没有重力的太空环境中进行的空间有人或无人活动，其成本和代价非常巨大。因此，在太空在轨服务任务的具体实施过程中，如何科学地选取合理有效的、高价值的服务目标(即服务对象)就显得尤为重要，因而急需发展空间在轨服务目标的评估选取方法。截止目前，现有技术资料中还鲜有相关的介绍和报道。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术的不足，提出一种空间在轨服务目标的选取方法，旨在为空间在轨服务目标的选取提供参考依据和方法支持。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出一种空间在轨服务目标的选取方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一，构建空间在轨服务目标的优先度指标体系；
[0007]所述优先度指标体系包括价值度、易操作度、服务方式适宜度和决策者偏好的评估指标；针对具体空间在轨服务目标，为每个所述评估指标形成对应的具有多个层级结构的评估模型，每个所述评估指标的评估模型包含多个分布在不同层级的指标；
[0008]步骤二，针对每个所述评估指标的评估模型，对不同层级的各个指标赋予不同的权重系数；
[0009]步骤三，针对每个所述评估指标的评估模型，对不同层级的各个指标的取值进行规范化处理；
[0010]步骤四，确定不同层级指标之间的聚合方法以将下层指标逐层向上层指标聚合，最终获取空间在轨服务目标各个所述评估指标的量化评估结果；
[0011]步骤五，根据各评估指标的所述量化评估结果以及权重系数计算空间在轨服务目标的综合优先度，并按照由高到低的顺序对目标进行排序，从而确定空间在轨服务目标的选取。
[0012]进一步的，所述步骤一的评估指标中，所述价值度为用于评估空间在轨服务目标自身价值的指标，所述易操作度为用于评估提供在轨服务的航天器进行操作服务的难易程
度的指标，所述决策者偏好为用于评估指挥决策者对空间在轨服务目标的主观选择特性的指标，所述服务方式适宜度是用于衡量对在轨服务目标进行操作的适宜程度的指标；其中，所述价值度和所述易操作度为定量指标，所述决策者偏好和所述服务方式适宜度为定性指标。
[0013]优选的，所述步骤二包括：在层次分析法的基础上，构建区间加型互补判断矩阵，并根据满意一致性阈值对所述加型互补判断矩阵进行调整，使用所述加型互补判断矩阵赋予各个所述评估指标所包含的各层级指标的权重系数。
[0014]进一步的，所述加型互补判断矩阵的一致性及其相应权重系数采用线性规划方法进行计算得到。
[0015]进一步的，所述线性规划方法的具体计算步骤为：建立区间加型互补判断矩阵后，通过线性规划，得到所述加型互补判断矩阵的一致性系数，以及对应的权重系数；若一致性系数满足设置的一致性阈值，则直接以该权重系数作为所述评估指标所包含的各层级指标的权重系数；若不满足一致性阈值，则调整所述加型互补判断矩阵，再重新使用线性规划方法计算新的一致性系数和权重系数。
[0016]优选的，所述步骤三中的规范化处理包括定性指标的规范化处理和定量指标的规范化处理；所述定性指标的规范化处理包括：划分多个等级来描述所述定性指标的能力高低，并按照规范化映射关系给出所述定性指标对应的取值；所述定量指标的规范化处理包括：根据指标取值与价值程度之间的关系甄别定量指标的所属类型，进而选择对应的指标规范化函数对所述定量指标进行处理。
[0017]优选的，所述步骤四中不同层级指标之间的聚合方法采用“加权和”方法；所述“加权和”方法是将各个规范化处理后的下层指标分别乘以相应的权重系数，然后通过求和来获得上层指标的取值，其函数表达式为：
[0018]e
k
＝ω1e1+ω2e2+
…
+ω
n
e
n
，
[0019]式中，e
i
(i＝1,2,
…
,n)为下层指标u
i
的规范化取值，ω
i
(i＝1,2,
…
,n)为下层指标u
i
的相应权重系数，e
k
为上一层指标C
k
的取值，n表示上一层指标C
k
所包含的下层指标数量。
[0020]优选的，所述空间在轨服务目标的综合优先度的具体计算方法为：用各个所述评估指标的量化评估结果分别乘以各个所述评估指标的权重系数，再通过求和的方式计算得到所述综合优先度。
[0021]与现有技术相比，本专利技术技术方案取得的有益效果主要体现在以下几个方面：
[0022]1)引入空间在轨服务目标综合优先度的概念，定量评估对不同目标实施在轨服务的优先级，提供了在轨服务目标选取的定量化排序依据；
[0023]2)构建了空间在轨服务目标优先度指标体系，涵盖目标的价值度和易操作度、服务方式的适宜度以及决策者的偏好，评估综合的因素范围广；
[0024]3)将决策者对空间在轨服务目标选取的偏好纳入优先度评估指标体系中，将主观认识与客观分析结合，提高了空间在轨服务目标选取方法的可操作性；
[0025]4)考虑决策人员两两对比指标重要性时存在的模糊性，构建区间加型互补判断矩阵，并根据满意一致性阈值对其进行调整，提高了指标权重系数确定的可信度。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0027]图1是本专利技术所述空间在轨服务目标的选取方法的流程框图；
[0028]图2是空间在轨服务目标优先度指标体系；
[0029]图3是遥感卫星价值度指标体系；
[0030]图4是通信卫星价值度指标体系；
[0031]图5是导航卫星价值度指标体系；
[0032]图6是空间在轨服务目标易操作度指标体系。
具体实施方式
[0033]本专利技术的总体思路是：
[0034]首先，综合空间在轨服务目标的价值度、易操作度、服务方式适宜度和决策者偏好等因素，提出用于目标排序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空间在轨服务目标的选取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，构建空间在轨服务目标的优先度指标体系；所述优先度指标体系包括价值度、易操作度、决策者偏好和服务方式适宜度的评估指标；针对具体空间在轨服务目标，为每个所述评估指标形成对应的具有多个层级结构的评估模型，每个所述评估指标的评估模型包含多个分布在不同层级的指标；步骤二，针对每个所述评估指标的评估模型，对不同层级的各个指标赋予不同的权重系数；步骤三，针对每个所述评估指标的评估模型，对不同层级的各个指标的取值进行规范化处理；步骤四，确定不同层级指标之间的聚合方法以将下层指标逐层向上层指标聚合，最终获取空间在轨服务目标各个所述评估指标的量化评估结果；步骤五，根据各评估指标的所述量化评估结果以及权重系数计算空间在轨服务目标的综合优先度，并按照由高到低的顺序对目标进行排序，从而确定空间在轨服务目标的选取。2.如权利要求1所述的空间在轨服务目标的选取方法，其特征在于，所述步骤一的评估指标中，所述价值度为用于评估空间在轨服务目标自身价值的指标，所述易操作度为用于评估提供在轨服务的航天器进行操作服务的难易程度的指标，所述决策者偏好为用于评估指挥决策者对空间在轨服务目标的主观选择特性的指标，所述服务方式适宜度是用于衡量对在轨服务目标进行操作的适宜程度的指标；其中，所述价值度和所述易操作度为定量指标，所述决策者偏好和所述服务方式适宜度为定性指标。3.如权利要求1所述的空间在轨服务目标的选取方法，其特征在于，所述步骤二包括：在层次分析法的基础上，构建区间加型互补判断矩阵，并根据满意一致性阈值对所述加型互补判断矩阵进行调整，使用所述加型互补判断矩阵赋予各个所述评估指标所包含的各层级指标的权重系数。4.如权利要求3所述的空间在轨服务目标的选取方法，其特征在于，所述加型互补判断矩阵的一致性及其相应权重系数采用线性规划方法进行计算得到。5.如权利要求4所述的空间在轨服务目标的选取方法，其特征在于，所述线性规划方法的具体计算步骤为：建立区间加型互补判断矩阵后，通过线性规划，得到所述加型互补判...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡伟伟，杨乐平，朱彦伟，黄涣，李翼鹏，张润德，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：