申请/专利权人：北京空间飞行器总体设计部

申请日：2020-09-18

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN112529241B

主分类号：G06Q10/04

分类号：G06Q10/04;G06Q10/063

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2021.04.06#实质审查的生效;2021.03.19#公开

摘要：本发明涉及一种遥感卫星效费权衡优化方法，有四个步骤：设计遥感卫星效能评估模型；设计遥感卫星多维度费用模型；在此基础上，以遥感卫星性能指标、可靠性指标和重量指标为优化参数，设计遥感卫星效费权衡优化模型；基于效费权衡优化模型，设计适应度函数，利用遗传算法求解模型获得最优解，反馈工程单位。本发明形成了包括遥感卫星效能模型、多维度费用模型、效费权衡优化模型为一体的综合系统，能够快速、准确地获得遥感卫星最优设计方案。

主权项：1.一种遥感卫星效费权衡优化方法，其特征在于：所述方法通过以下步骤实现：步骤一：以遥感卫星分系统为最小颗粒度，设计综合度量卫星性能和可靠性的遥感卫星效能模型；步骤二：设计遥感卫星多维度费用模型；步骤三：设计遥感卫星效费权衡模型，该模型以步骤一和步骤二建立的遥感卫星效能模型和遥感卫星多维度费用模型为目标函数，以遥感卫星性能指标、可靠性指标和重量指标为优化参数；步骤四：基于步骤三设计遥感卫星效费权衡模型，设计适应度函数，针对优化参数，利用遗传算法，确定具有最佳效费比的遥感卫星设计方案；遥感卫星效能模型E包括遥感卫星可用性模型A、遥感卫星可信性模型D和遥感卫星能力模型C，则，E＝A·D·C；其中，遥感卫星可用性模型A是描述遥感卫星开始工作时处于不同工作状态的概率的模型，遥感卫星工作状态为不同分系统的正常或故障状态的组合；遥感卫星可信性模型D是描述遥感卫星在不同工作状态之间的转移概率的模型；遥感卫星能力模型C是度量遥感卫星在不同工作状态下完成给定任务的能力的模型；遥感卫星可用性模型A具体为： 式中，aj是遥感卫星处于第j个工作状态时的可用度，m＝n2+n+22为遥感卫星工作状态总数，n是遥感卫星分系统数量，Fi0为遥感卫星第i个分系统执行任务前的失效概率，xj,i∈{0,1}表示遥感卫星处于第j个工作状态时第i个分系统的二进制状态变量，0表示正常，1表示故障；遥感卫星可信性模型D为： 式中，djk表示遥感卫星从第j个工作状态经t时间转移到第k个工作状态的概率，Fit表示工作到t时刻遥感卫星第i个分系统的失效概率，m为遥感卫星的工作状态总数，n为分系统数量，xj,i为第i个分系统在第j种工作状态时的二进制状态变量，xk,i为第i个分系统在第k个工作状态时的二进制状态变量；所述遥感卫星能力模型C通过下述方式建立：S1、建立效能层次结构指标体系，所述的体系包括姿态控制能力、成像能力和信息传输能力，并确定三种能力的性能指标；其中，姿态控制能力的性能指标包括三轴测量精度、三轴指向精度、三轴稳定度；成像能力的性能指标包括目标定位精度、成像幅宽、成像时间、地面分辨率；信息传输能力的性能指标包括信号带宽、信息传输速率、信息传输误码率；S2、利用层次分析法得到各性能指标pl的总排序权值其中所述三种能力为同一层次，每种能力下的性能指标为同一层次；S3、遥感卫星分系统正常运行时，确定各性能指标pl的评价值ul0，评价值ul0∈[0,10]定义为指标取值范围[pl,L,pl,U]，l＝1,2,…,q上线性变化的函数值，其中q为性能指标的数量；S4、将遥感卫星分系统在非正常运行状态下的能力视为在正常运行时系统能力的一种降能，需在评价值ul0的基础上，进一步计算当遥感卫星分系统处于不同状态时，各性能指标的评价值；S5、根据S2、S4的结果，计算遥感卫星第j个工作状态对应的能力cj；进而得到遥感卫星能力模型C为： 式中，m为遥感卫星工作状态的数量，xi为第i个分系统的正常状态，ρli∈[0,1]表示第i个分系统故障对性能指标pl的影响系数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京空间飞行器总体设计部 一种遥感卫星效费权衡优化方法

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