微粒群優(yōu)化算法及其在航天器交會(huì)對(duì)接中的應(yīng)用.pdf

1、在當(dāng)前空間探測(cè)活動(dòng)中，交會(huì)對(duì)接技術(shù)已經(jīng)不可或缺。隨著空間技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星星座、衛(wèi)星編隊(duì)飛行等已在各航天大國(guó)的軍事和民用技術(shù)中越來(lái)越廣泛地應(yīng)用，并發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。在這些多衛(wèi)星的組合運(yùn)行中，對(duì)空間目標(biāo)的交會(huì)和捕獲是飛行器交會(huì)對(duì)接和攻擊敵對(duì)目標(biāo)的重要支撐理論，是當(dāng)今世界航天技術(shù)中的一項(xiàng)十分復(fù)雜，難度很大，并且正在迅速發(fā)展的高新技術(shù)。
　　空間交會(huì)技術(shù)是指在空中飛行中，兩個(gè)或兩個(gè)以上的航天器通過(guò)軌道參數(shù)的協(xié)調(diào)，在同一時(shí)間到達(dá)同一位

2、置的過(guò)程?？臻g交會(huì)過(guò)程一般包括四個(gè)階段：遠(yuǎn)程導(dǎo)引段、近程尋的段、最后接近段、逼近對(duì)接階段。其中遠(yuǎn)程導(dǎo)引階段是航天器空間交會(huì)對(duì)接的重要組成階段，此階段往往是整個(gè)機(jī)動(dòng)中能量消耗最大，時(shí)間消耗最長(zhǎng)的階段。而航天器攜帶的燃料又有限，因此對(duì)這個(gè)階段提出優(yōu)化問(wèn)題是可行的。在逼近對(duì)接階段中，近年來(lái)提出的利用雙目視覺(jué)方法來(lái)測(cè)量相對(duì)位置和姿態(tài)十分有效。而在這個(gè)過(guò)程中需要用到圖像匹配技術(shù)，由于圖像匹配處理數(shù)據(jù)大，所以在這方面利用微粒群算法來(lái)優(yōu)化其響應(yīng)時(shí)間也

3、是可行的。
　　本文主要針對(duì)微粒群算法作了進(jìn)一步的改進(jìn)，并將改進(jìn)算法應(yīng)用于最優(yōu)軌道設(shè)計(jì)和圖像匹配中。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，介紹了基于微粒群算法的原理，給出了算法設(shè)計(jì)的基本步驟及算法流程。并對(duì)微粒群算法進(jìn)行了社會(huì)行為分析。接著介紹了兩種最基本的改進(jìn)方法。
　　其次，針對(duì)微粒群算法的缺點(diǎn)，提出了幾種改進(jìn)方法，并說(shuō)明了它們的基本流程。再用幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試函數(shù)來(lái)測(cè)試其有效性。
　　再次，推導(dǎo)了 Lambert定理，得