一种利用NSGA-II算法实现的卫星集群构型优化方法技术

本发明专利技术提供了一种利用NSGA‑II算法实现的卫星集群构型优化方法，属于卫星集群构型优化技术领域。方法包括以下步骤：建立基于优先派遣的集群任务规划；构建任务效能评价模型和卫星集群构型；利用自适应差分进化算法对卫星集群构型进行优化，得到优化后的卫星集群构型。本发明专利技术解决了现有技术对于卫星集群构型优化设计的研究大都聚焦通讯遥感等任务进行构型设计，依据经验对任务提出优化指标，未能实现对空间对抗场景下卫星集群规模和构型优化设计且相关研究较少的问题，在满足卫星集群任务时效性的前提下，减小集群部署规模，降低了转移能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星集群构型优化，具体是涉及一种利用nsga-ii算法实现的卫星集群构型优化方法。

技术介绍

1、以美国spacex公司的starlink巨型星座为代表的分布式卫星集群系统由于其具有成本低、信息共享、协调行动、空间攻防对抗等优势和能力，引起了各航天大国的极大关注。然而，由于巨型星座要求若干颗卫星构成一个特定构型，每颗卫星具有相同的轨道周期，需要考虑构型中各星之间的动力学，以及星间通信和信息交换，通过实时控制整个编队形成一颗“虚拟卫星”，进而实现协同工作，同时涉及的卫星数目庞大，因此难以依靠人工方法设计最优星座集群构型。

2、对此问题，已有不少相关研究涉及上述星座构型优化设计，例如：asvial采用遗传算法(ga)设计低轨/中轨、低轨/高轨、中轨/高轨的混合星座，ely利用一种超启发式的遗传算法(ga)进行椭圆轨道星座设计，在星座覆盖性能尽可能好的情况下使用尽可能少的卫星来达到区域通信的效果，而confessore中则采用元启发式遗传算法(ga)进行圆轨道地带星座设计，其出发点是尽可能的折中星座覆盖性能和卫星颗数；williams使本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用NSGA-II算法实现的卫星集群构型优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的卫星集群构型优化方法，其特征在于，所述建立基于优先派遣的集群任务规划的方法包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的卫星集群构型优化方法，其特征在于，所述建立用于评估每个任务在被安排时的适应度的第一适应度函数的方法为：

4.如权利要求2所述的卫星集群构型优化方法，其特征在于，所述通过第一适应度函数获取基于优先派遣规则安排集群任务规划的方法为：

5.如权利要求4所述的卫星集群构型优化方法，其特征在于，所述基于优先派遣规则安排集群任务规划的方...

【技术特征摘要】

1.一种利用nsga-ii算法实现的卫星集群构型优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的卫星集群构型优化方法，其特征在于，所述建立基于优先派遣的集群任务规划的方法包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的卫星集群构型优化方法，其特征在于，所述建立用于评估每个任务在被安排时的适应度的第一适应度函数的方法为：

4.如权利要求2所述的卫星集群构型优化方法，其特征在于，所述通过第一适应度函数获取基于优先派遣规则安排集群任务规划的方法为：

5.如权利要求4所述的卫星集群构型优化方法，其特征在于，所述基于优先派遣规则安排集群任务规划...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明，李宝卫，王一舟，张伟夫，白雪，戴文博，秦嘉豪，陈曦，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：