微小卫星低可观测飞行姿态规划算法研究

《微小卫星低可观测飞行姿态规划算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：V418论文编号：102870315-S045学科分类号：080402硕士学位论文微小卫星低可观测飞行姿态规划算法研究研究生姓名周梦晓学科、专业测试计量技术及仪器研究方向计算机测控指导教师蔡倩副教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一五年一月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringTheResearchonFlightAttitudePlanningAlgorithmofLo

2、wObservableMicro-satelliteAThesisinInstrumentScienceandTechnologyByMengxiaoZhouAdvisedbyAssociateProf.QianCaiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人

3、已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着微小卫星在国防建设中得到越来越广泛的应用，微小卫星的生存和安全问题也越来越得到重视。本文通过对微小卫星在飞行过程中的飞行姿态进行规划，提高卫星的低可观测性能，从而提高卫星的生存能力。全文可概括为以下几个部分：1、分析

4、了微小卫星低可观测技术的现状和发展，给出了通过规划微小卫星的飞行姿态来提高其低可观测性能的研究思路。并根据规划的特点，借鉴航迹规划的规划算法进行研究。2、对在轨运行卫星的飞行特征从卫星动力学角度进行了分析，同时定义了威胁评估中所需要的威胁区、威胁设备和威胁方向等概念。并根据分析结果，设计出适用于微小卫星的威胁水平评估模型和威胁代价评估方案。3、制定了威胁雷达等级评估方案。采用多属性决策的方法，利用层次分析法对威胁雷达进行了等级评估并将等级量化，同时分析了该方案的可行性和有效性。4、设计了基于A*算法的静环境规划算法，对算法分别采取了

5、稀疏分段和与概率地图法相结合的两种方法进行改进。算法基于全局最优解，适用于地基控制中心管控的微小卫星。仿真结果表明该算法能够有效提升卫星的低可观测性能。5、给出了混沌粒子群算法和病毒遗传算法两种动环境姿态规划算法。这两种算法流程简单，计算量小，存储空间需求量低，适用于计算资源有限的情况下。仿真结果表明两种算法均提升了卫星的低可观测特性。6、设计了基于全局近似最优解的快速规划算法。该算法基于粒子群算法，设计了一种链式个体结构，每个个体均表示卫星在一个完整周期内的飞行方式。该算法计算复杂度低，规划精度高。仿真结果表明，该算法可以有效提高

6、微小卫星的低可观测特性。关键词：飞行姿态规划，低可观测，微小卫星，雷达散射截面，等级评估，A*算法，粒子群优化，遗传算法1微小卫星低可观测飞行姿态规划算法研究ABSTRACTAsthemicro-satelliteisbecomingmoreandmorewidelyusedinaerospacefield,theproblemofthesurvivalandthesecurityofmicro-satelliteisgettingmoreandmoreattention.Inthispaper,throughtheplanning

7、oftheflightattitudeofthemicro-satellite,thelow-observabilityofthemicro-satellitecanbeimproved.Sotheviabilityofthemicro-satellitehasbeenimproved.Thepapercanbesummarizedasthefollowingparts:1.Basedontheanalyzingofthecurrentsituationanddevelopmentofthelow-observabletechnol

8、ogyofthemicro-satellite,theideaofimprovingthelow-observabilityofthemicro-satellitebyflightattitudeplanninghasbeenputf