[發(fā)明專利]微小衛(wèi)星群編隊(duì)消耗量優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410589893.8
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN104330971B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡遠(yuǎn)文;史建偉;程龍;姚靜波;辛朝軍;李巖;張宇;解維奇
• 申請（專利權(quán)）人: 蔡遠(yuǎn)文
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 北京雙收知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11241
• 代理人: 路遠(yuǎn)

1.一種微小衛(wèi)星群編隊(duì)消耗量優(yōu)化方法，主要包括以下步驟：

確定衛(wèi)星變軌轉(zhuǎn)移時(shí)間與燃料消耗相關(guān)的因素為轉(zhuǎn)移時(shí)間和終點(diǎn)位置；

確定衛(wèi)星群中的衛(wèi)星間編碼結(jié)構(gòu)；

形成衛(wèi)星變軌轉(zhuǎn)移的能耗計(jì)算方法；

對形成的衛(wèi)星變軌轉(zhuǎn)移能耗進(jìn)行小生境遺傳算法分析，形成最優(yōu)變軌能耗數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)雙脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)能耗控制參數(shù)；

所述衛(wèi)星變軌轉(zhuǎn)移時(shí)間為衛(wèi)星上雙脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)兩次產(chǎn)生沖量的時(shí)間間隔，所述終點(diǎn)位置為衛(wèi)星在編隊(duì)中穩(wěn)定形態(tài)的位置；

所述衛(wèi)星間編碼結(jié)構(gòu)包括：采用二進(jìn)制和實(shí)數(shù)混合變長度編碼，每個(gè)衛(wèi)星個(gè)體由三部分組成：第一部分是代表變量的二進(jìn)制代碼，第二部分是由變量、適應(yīng)度值和速度沖量組成的實(shí)數(shù)，第三部分是用于表示共享函數(shù)的實(shí)數(shù)值，個(gè)體的編碼長度取決于環(huán)繞星的個(gè)數(shù)和每個(gè)環(huán)繞星進(jìn)入編隊(duì)選取變量的個(gè)數(shù)；

當(dāng)以表示轉(zhuǎn)移時(shí)間的參數(shù)t和表示相位的參數(shù)φ_r為變量時(shí)，染色體第一部分就是由隨機(jī)生成的表示轉(zhuǎn)移時(shí)間和表示終點(diǎn)位置的二進(jìn)制代碼組成，每個(gè)變量用20位二進(jìn)制代碼表示，則第一部分就是40位；染色體第二部分由兩個(gè)變量、適應(yīng)度函數(shù)值和兩次脈沖的速度沖量組成，染色體第二部分共計(jì)9位，其中兩次脈沖有6個(gè)速度沖量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微小衛(wèi)星群編隊(duì)消耗量優(yōu)化方法，其特征在于：所述能耗計(jì)算方法包括：

對于單個(gè)環(huán)繞星進(jìn)入繞飛編隊(duì)時(shí)，能量消耗為：

J＝min{||v₁||+||v₂||}

對于多個(gè)環(huán)繞星異步建立編隊(duì)時(shí)，能量消耗為：

J=Σi=1mmin{||vi1||+||vi2||},i=1,2...m]]>

對于多個(gè)環(huán)繞星同步建立編隊(duì)時(shí)，能量消耗為：

J=minΣi=1m{||vi1||+||vi2||,i=1,2...m]]>

在單個(gè)環(huán)繞星進(jìn)入繞飛編隊(duì)時(shí)，v₁，v₂表示該環(huán)繞星機(jī)動(dòng)變軌時(shí)的初始速度變化量和終端速度變量，速度變量大小代表能量消耗；

在多個(gè)環(huán)繞星建立編隊(duì)時(shí)，v_i1，v_i2表示第i個(gè)環(huán)繞星初始速度變化量和終端速度變化量；m表示環(huán)繞星總數(shù)量。