群算法的区域覆盖卫星星座优化设计
- 格式:pdf
- 大小:841.66 KB
- 文档页数:7
目标函数的非线性组合 利用 STK 卫星仿真软件 可以求解 gt 在区域覆盖星座设计中 衡量一个星座的覆盖 性能 一般选取若干特征点或多个性能指标的加权 覆盖性能指标作为目标函数 且覆盖百分比是覆盖 性能中比较重要的指标 在各项目标性能兼容的情 况下 星座设计可以转化为一个带权单目标优化问 题来处理
Abstract: First, an optimization model of constellation parameters aimed at improving coverage performance was built.
Second, defining the new strategy of sorting and transferring based on Continuous space, Ant colony algotithm (ACA) was improved, the particular case that multi-objects could not be compatible was also included, and an optimization framework was proposed. Finally, the simulation results demonstrate the effect of ACA, which can improve the efficiency of optimization. Key words: satellite constellation; regional coverage; ant colony algorithm; continuous space; optimization
收稿日期 2006-04-10 修回日期 2006-06-10
了一种解析评估方法 但只是一种单目标的简化处 理 不利于星座设计的多样化保持 蚁群算法(ACA)在解决旅行商问题(TSP) 二次分 配问题(QAP) 车间调度问题(JSP)等离散优化问题上 取得了好的效果 相比遗传算法 具有更好的收敛性 和更强的并行性 所以将蚁群算法引入星座设计具有 一定的理论和实际意义 首先建立了星座优化的轨道 控制参数模型 同时确定了星座覆盖性能的评价准 则 然后针对连续域优化问题对蚁群算法进行了改 进 最后得到了基于蚁群算法的星座优化设计模型
WEI Jiao-long, CEN Zhao-hui
(Department of Electronics and Information Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China)
3
用于连续域优化的改进蚁群算法
星座轨道参数关系可以描述为
aj,k = a ej,k = e i j,k = i j j =1,2,", S ωj,k = ωj k =1,2,",Qj Ωj,k = Ωj M j,k 2.2
(1)
蚁群算法是受到真实蚁群行为的启发而提出 的 蚂蚁间的信息交流是通过一种称为外激素的物 质进行的 蚂蚁在运动过程中会在它经过的路径上 留下这种物质 并依此指导自己的行动方向[7] 因 此 信息素产生及更新规则和转移方式是蚁群算法 设计中的两个关键点 星座优化设计是一个在连续域求优化解的问 题 蚁群算法一般适应于求解离散组合优化问题 但在求解连续域的优化问题时, 解空间是以连续的 区域表示的, 而不是点的集合 因此 须对蚁群算 法进行改进以达到星座优化的目的 本文对蚁群算 法在连续空间寻优的改进主要体现在全局与局部 蚂蚁的划分与转移规则和基于连续空间解的渐变 搜索方式 2 个方面 3.1 蚁群初始位置的确定及分类 蚂蚁的初始位置服从随机均匀分布 设星座优 ,xn) 向 化目标函数 V − G( x1 , x2 ,", xn ) 自变量 X(x1, x2"�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������