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文檔簡介
1、隨著對地觀測技術(shù)的日新月異,臨近空間以其獨(dú)特的資源優(yōu)勢成為各國關(guān)注的焦點(diǎn)。平流層飛艇作為臨近空間對地觀測的主要平臺(tái),具有分辨率高、全天候持續(xù)觀測、覆蓋區(qū)域大、可定點(diǎn)懸停與巡航機(jī)動(dòng)等特點(diǎn),填補(bǔ)了衛(wèi)星對地觀測與無人機(jī)對地觀測之間的領(lǐng)域空白。為了充分發(fā)揮平流層多飛艇對地觀測的優(yōu)勢,需要對多飛艇部署位置、任務(wù)分配進(jìn)行合理規(guī)劃,使?jié)M足各種約束下的觀測收益最大化,以提高對地觀測系統(tǒng)效能。
論文結(jié)合現(xiàn)有的國內(nèi)外研究成果,針對多飛艇多載荷對地
2、觀測任務(wù)規(guī)劃的幾個(gè)關(guān)鍵問題展開研究,主要研究成果包括以下幾個(gè)方面:
1、建立了基于本體的飛艇平臺(tái)、載荷、任務(wù)描述模型。論文首先對多飛艇多載荷對地觀測問題進(jìn)行概述,從整體上闡明研究對象后通過分析其工作過程、工作特點(diǎn),理清資源特性和任務(wù)需求及其約束條件,然后采用基于本體的建模方法對飛艇平臺(tái)、載荷、任務(wù)進(jìn)行了建模,使問題表達(dá)規(guī)范化、清晰化、統(tǒng)一化。
2、研究了載荷側(cè)擺條件下的成像近似計(jì)算方法。飛艇所攜帶載荷通過側(cè)擺實(shí)現(xiàn)大范
3、圍立體覆蓋,側(cè)擺會(huì)影響載荷的地表投影范圍,從而影響觀測分辨率。首先對載荷的固有特性進(jìn)行分析,然后研究了特殊情況(觀測點(diǎn)與艇下點(diǎn)同緯度)和一般情況下成像視場的近似計(jì)算。在此基礎(chǔ)上,對飛艇的覆蓋范圍和側(cè)擺情況下的觀測分辨率計(jì)算進(jìn)行了研究,得出觀測分辨率隨距離衰減較大、必須考慮其對觀測質(zhì)量的影響的結(jié)論。
3、提出了基于混沌粒子群的多飛艇位置部署方法。在對多飛艇位置部署問題進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,建立了適當(dāng)?shù)募s束滿足優(yōu)化模型。采用粒子群
4、優(yōu)化方法對問題進(jìn)行求解,并利用混沌優(yōu)化對算法進(jìn)行改進(jìn),使原有算法在具備計(jì)算簡單、收斂速度快等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),克服了初始解隨機(jī)、早熟收斂的缺陷。仿真實(shí)驗(yàn)表明,該方法對于解決多飛艇位置部署問題快速有效。
4、提出了基于離散粒子群的多飛艇任務(wù)分配方法。通過對多飛艇任務(wù)分配問題的分析,理清內(nèi)在約束與目標(biāo)要求,建立了多約束組合優(yōu)化模型。利用重新定義粒子群操作算子的離散粒子群算法,并通過混沌和變異對算法進(jìn)行改進(jìn),仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法能夠有效提
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