航天测控技术是什么_《沈阳航空工业学院》2010年硕士论文

发布时间：2016-09-23 10:38

本文关键词：航天测控，由笔耕文化传播整理发布。

《沈阳航空工业学院》 2010年

航天测控网资源分配策略研究

张冰

【摘要】： 航天测控网资源分配问题是指在测控资源有限的情况下,如何为测控任务分配合理的测控资源和执行时间,以解决日趋严重的“多星冲突”问题。本论文对测控网中资源分配模型和算法进行了研究,主要研究内容如下: 首先,本文分析了测控资源分配问题中的约束条件。基于时间窗口,分析了利用率等基本指标;然后分析了任务间的冲突,提出了冲突度的评价指标,该指标为降低调度过程中任务间的相互依赖提供了依据;最后介绍了网络带宽和时间延迟两个因素,为任务的可靠、安全传输提供了支持。其次,本文对测控资源分配问题中的约束条件进行了形式化描述,指出当前分配模型和目标函数中存在的问题,建立了测控资源分配问题的新模型,为调度算法的设计提供了基本框架。再次,在资源分配模型的基础上,本文设计了两种测控资源调度算法。在改进的遗传算法中,首先对任务集进行划分,提出任务分配策略,然后设计了改进遗传算法;在量子遗传算法中,采用了基于静态旋转策略和动态旋转策略的两种不同的调度算法,在该算法中,利用概率划分策略对任务集进行初始化,利用量子灾变和量子交叉操作保证算法跳出局部最优解。最后,本文设计了测控资源分配系统,通过STK软件计算卫星、测控站之间的时间窗口;然后设定了调度场景和流程,通过调度场景对设计的算法进行了分析和验证。研究表明,实验结果表明,量子遗传算法能够对测控资源进行有效分配,合理地解决测控冲突问题。

【关键词】：
【学位授予单位】：沈阳航空工业学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：V556
【目录】：

摘要6-7

Abstract7-11

第1章绪论11-17

1.1 研究背景及意义11-12

1.2 国内外研究现状12-15

1.2.1 国内研究现状12-14

1.2.2 国外研究现状14-15

1.3 本文的主要工作15-16

1.4 论文的组织结构16-17

第2章 航天测控网资源调度问题分析17-27

2.1 测控资源调度问题概述17-19

2.1.1 测控资源调度基本特点17

2.1.2 多星测控存在的问题17-18

2.1.3 多星测控问题的解决途径18-19

2.2 测控资源调度问题的约束分析19-24

2.2.1 时间窗口分析19-21

2.2.2 任务间的冲突分析21-22

2.2.3 网络带宽和时间延迟分析22-24

2.3 测控资源调度问题的模型和算法分析24-26

2.3.1 调度模型分析24-25

2.3.2 调度算法分析25-26

2.4 本章小结26-27

第3章基于遗传算法的测控资源分配方法27-39

3.1 测控资源调度问题建模研究27-31

3.1.1 任务调度问题的系统描述和假设27-28

3.1.2 任务调度问题的数学模型28-31

3.2 遗传算法的基本原理和特点31-32

3.3 基于任务分割的遗传算法在资源分配中的研究32-38

3.3.1 符号定义32

3.3.2 遗传算法结构32-36

3.3.3 任务分配策略36-38

3.4 本章小结38-39

第4章基于量子遗传算法的测控资源分配方法39-49

4.1 量子遗传算法概述39-41

4.2 基于静态调整策略的QGA 求解方法41-44

4.2.1 算法的结构41-43

4.2.2 算法的设计43-44

4.3 基于动态调整策略的QGA 求解方法44-48

4.3.1 量子旋转门的动态调整策略44

4.3.2 种群初始化和量子灾变44-45

4.3.3 量子交叉45-47

4.3.4 算法的描述47-48

4.4 本章小结48-49

第5章测控资源调度系统的设计与实现49-61

5.1 测控资源调度系统总体设计49-50

5.2 资源调度的设计实现50-54

5.2.1 卫星测控站场景设定50

5.2.2 卫星轨道预报的设计实现50-51

5.2.3 资源调度主要流程设计51-54

5.3 资源调度结论及分析54-60

5.3.1 遗传算法实验仿真和结果分析54-55

5.3.2 量子遗传算法实验仿真和结果分析55-58

5.3.3 几种调度算法的比较和分析58-60

5.4 本章小结60-61

结论61-63

参考文献63-66

致谢66-67

攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文67

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