月球軌道中繼星座優(yōu)化設計與實現(xiàn).pdf

1、月球中繼衛(wèi)星星座是指將多顆衛(wèi)星布置在月球周圍的特定軌道上，從而根據(jù)特定任務的需求來為月球表面的特定區(qū)域提供不間斷的跟蹤通信與測控定位等服務。月球中繼衛(wèi)星星座可以對月球表面航天員提供導航和定位授時服務，對月球有人或無人探測車提供不間斷的通信中繼服務，對月球軌道航天器提供測軌和定軌服務等。月球中繼衛(wèi)星星座相對于地球上的地面站有著無可比擬的優(yōu)勢，它是中國以后月球探測與開發(fā)和載人登月等重大項目的首要考慮內容。
　　本論文在總結國內外月球探

2、測經驗的基礎上，結合星座方案中要求的目標項如：覆蓋性能、成本、鏈路性能、容錯性能和穩(wěn)定性能等，把月球中繼星座設計的基本原則、月球中繼星座設計基本方法以及月球中繼星座評估方法體系融合到一起，利用現(xiàn)在最優(yōu)化理論方法如遺傳算法和模擬退火算法等，通過Matlab與STK的協(xié)同仿真，研發(fā)星座優(yōu)化設計軟件，并實現(xiàn)一體化的星座構型優(yōu)化設計。論文的主要工作如下：
　　首先，在充分研究已有中繼星座模型和基本遺傳算法的基礎上，建立了星座構型一體化優(yōu)化

3、模型設計方法，該模型最大限度的擴充星座優(yōu)化的參數(shù)，不僅包含了衛(wèi)星的基本軌道參數(shù)而且還有其他可能的軌道參數(shù)。對于月球中繼星座，首先根據(jù)需求，選出幾種滿足任務要求的大致星座構型，再根據(jù)星座模型對幾種星座構型進行軌道參數(shù)進行優(yōu)化，這保證了模型的通用性，并且易于尋找到最佳星座構型。
　　其次，在中繼星座模型的基礎上，論文給出了改進的混合遺傳模擬退火算法方法，并將該算法成功應用于中繼衛(wèi)星星座的優(yōu)化設計。為復雜的星座設計提供了強有力的多目標設