[发明专利]一种针对某型对地观测卫星多学科优化研究方法

摘要

一种针对某型对地观测卫星多学科优化研究方法，它有四大步骤：一、由数学模型层L1分析对地观测卫星所涉及的不同学科，确定设计变量范围，最终确定其数学模型，并将数学模型信息传送给优化模型层L2；二、优化模型层L2在获得的数学模型信息基础上，确定优化目标和约束变量，建立优化模型，并将优化模型信息传送给算法计算层L3；三、通过算法计算层L3的包络对偶算法计算模块，得到一组计算结果，提供计算结果给结果数据层L4；四、在数据层L4分析计算结果，若计算结果符合收敛准则，传送给应用层L5，若不符合收敛准则，更改设计变量，重复步骤一到步骤四。本发明和传统的卫星设计-试验-更改设计-试验的流程相比，提升了效率。

主权项

一种针对某型对地观测卫星多学科优化研究方法，其特征在于：它涉及包络对偶算法体系的对地观测卫星多学科优化方法的5个分层：数学模型层L1，优化模型层L2，算法计算层L3，数据层L4和应用层L5；它们之间是信息传递关系，依次为L1‑L2‑L3‑L4‑L5；该方法具体步骤如下：步骤一：由数学模型层L1分析对地观测卫星所涉及的不同学科，确定设计变量范围，最终确定其数学模型，并将数学模型信息传送给优化模型层L2；其中，“分析对地观测卫星”，其分析内容如下：对地观测卫星所涉及任务，载荷，电源和发射四个学科，四个学科通过两个设计变量卫星轨道高度和卫星相机孔径实现耦合；其中，“确定设计变量范围”，其确定内容包括：轨道高度H，取值范围500公里‑750公里；相机孔径D，取值范围50毫米‑150毫米；步骤二：优化模型层L2在获得的数学模型信息基础上，确定优化目标和约束变量，建立优化模型，并将优化模型信息传送给算法计算层L3；其中，“确定优化目标和约束变量”，其确定内容包括：确定对地观测率R是优化目标；整星质量，太阳帆板面积，回访时间，下行链接持续时间是约束变量；其中，“建立优化模型”，其建立的优化模型如下：{设计变量   H，D求目标函数   R=H/(800×D)的最小值满足约束   5≤DLD≤15,90≤RT≤150,0≤A_sa≤1.2,0≤M_sat≤200,}步骤三：通过算法计算层L3的包络对偶算法计算模块，得到一组计算结果，提供计算结果给结果数据层L4；步骤四：在数据层L4分析计算结果，若计算结果符合收敛准则，传送给应用层L5，若不符合收敛准则，更改设计变量，重复步骤一到步骤四。