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1、中圖分類號(hào)：V418論文編號(hào)：102870315-S045學(xué)科分類號(hào)：080402碩士學(xué)位論文微小衛(wèi)星低可觀測(cè)飛行姿態(tài)規(guī)劃算法研究研究生姓名周夢(mèng)曉學(xué)科、專業(yè)測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器研究方向計(jì)算機(jī)測(cè)控指導(dǎo)教師蔡倩副教授南京航空航天大學(xué)研究生院自動(dòng)化學(xué)院二О一五年一月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringTheResearchonFlightAttitudePlanningAlgorithmofLo
2、wObservableMicro-satelliteAThesisinInstrumentScienceandTechnologyByMengxiaoZhouAdvisedbyAssociateProf.QianCaiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2015承諾書本人聲明所呈交的碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人
3、已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著微小衛(wèi)星在國(guó)防建設(shè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用，微小衛(wèi)星的生存和安全問題也越來越得到重視。本文通過對(duì)微小衛(wèi)星在飛行過程中的飛行姿態(tài)進(jìn)行規(guī)劃，提高衛(wèi)星的低可觀測(cè)性能，從而提高衛(wèi)星的生存能力。全文可概括為以下幾個(gè)部分：1、分析
4、了微小衛(wèi)星低可觀測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展，給出了通過規(guī)劃微小衛(wèi)星的飛行姿態(tài)來提高其低可觀測(cè)性能的研究思路。并根據(jù)規(guī)劃的特點(diǎn)，借鑒航跡規(guī)劃的規(guī)劃算法進(jìn)行研究。2、對(duì)在軌運(yùn)行衛(wèi)星的飛行特征從衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)角度進(jìn)行了分析，同時(shí)定義了威脅評(píng)估中所需要的威脅區(qū)、威脅設(shè)備和威脅方向等概念。并根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)出適用于微小衛(wèi)星的威脅水平評(píng)估模型和威脅代價(jià)評(píng)估方案。3、制定了威脅雷達(dá)等級(jí)評(píng)估方案。采用多屬性決策的方法，利用層次分析法對(duì)威脅雷達(dá)進(jìn)行了等級(jí)評(píng)估并將等級(jí)量化，同時(shí)分析了該方案的可行性和有效性。4、設(shè)計(jì)了基于A*算法的靜環(huán)境規(guī)劃算法，對(duì)算法分別采取了
5、稀疏分段和與概率地圖法相結(jié)合的兩種方法進(jìn)行改進(jìn)。算法基于全局最優(yōu)解，適用于地基控制中心管控的微小衛(wèi)星。仿真結(jié)果表明該算法能夠有效提升衛(wèi)星的低可觀測(cè)性能。5、給出了混沌粒子群算法和病毒遺傳算法兩種動(dòng)環(huán)境姿態(tài)規(guī)劃算法。這兩種算法流程簡(jiǎn)單，計(jì)算量小，存儲(chǔ)空間需求量低，適用于計(jì)算資源有限的情況下。仿真結(jié)果表明兩種算法均提升了衛(wèi)星的低可觀測(cè)特性。6、設(shè)計(jì)了基于全局近似最優(yōu)解的快速規(guī)劃算法。該算法基于粒子群算法，設(shè)計(jì)了一種鏈?zhǔn)絺€(gè)體結(jié)構(gòu)，每個(gè)個(gè)體均表示衛(wèi)星在一個(gè)完整周期內(nèi)的飛行方式。該算法計(jì)算復(fù)雜度低，規(guī)劃精度高。仿真結(jié)果表明，該算法可以有效提高
6、微小衛(wèi)星的低可觀測(cè)特性。關(guān)鍵詞：飛行姿態(tài)規(guī)劃，低可觀測(cè)，微小衛(wèi)星，雷達(dá)散射截面，等級(jí)評(píng)估，A*算法，粒子群優(yōu)化，遺傳算法1微小衛(wèi)星低可觀測(cè)飛行姿態(tài)規(guī)劃算法研究ABSTRACTAsthemicro-satelliteisbecomingmoreandmorewidelyusedinaerospacefield,theproblemofthesurvivalandthesecurityofmicro-satelliteisgettingmoreandmoreattention.Inthispaper,throughtheplanning
7、oftheflightattitudeofthemicro-satellite,thelow-observabilityofthemicro-satellitecanbeimproved.Sotheviabilityofthemicro-satellitehasbeenimproved.Thepapercanbesummarizedasthefollowingparts:1.Basedontheanalyzingofthecurrentsituationanddevelopmentofthelow-observabletechnol
8、ogyofthemicro-satellite,theideaofimprovingthelow-observabilityofthemicro-satellitebyflightattitudeplanninghasbeenputf
