[发明专利]一种基于代理模型的卫星星座系统多学科设计优化方法

摘要

本发明公开的一种基于代理模型的卫星星座系统多学科设计优化方法，属于航天器星座应用领域。本发明基于Walker‑δ星座构型与小型对地观测卫星结构，综合考虑星座构型与卫星子系统设计需求，建立卫星星座系统重点学科分析模型；采用基于支持向量机的序列径向基函数与离散‑连续变量采样方法，以卫星星座系统质量为目标函数，对预选的设计变量进行优化；通过离散‑连续变量采样方法实现离散变量在连续空间内的映射，利用RBF代理模型代替原分析模型，采用SVM辨识兴趣区间，在区间内序列采样对RBF代理模型进行更新与管理，从而高效获取满足星座构型与卫星子系统的需求，且卫星星座系统总质量尽可能小的设计方案，进而降低卫星星座系统计算成本、提高优化效率。

主权项

1.一种基于代理模型的卫星星座系统多学科设计优化方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤A：确定卫星星座系统优化设计问题初始条件；步骤B：建立卫星星座轨道学科分析模型；步骤C：建立卫星星座对地覆盖学科分析模型；步骤D：建立卫星星座质量学科分析模型；步骤E：建立卫星有效载荷学科分析模型；步骤F：建立卫星供配电学科模型；步骤G：建立卫星热控学科模型；步骤H：建立卫星结构学科模型；步骤I：采用基于支持向量机的序列径向基函数与离散‑连续变量采样方法SRBF‑SVM‑DC，以卫星星座系统质量最小为优化目标，对星座系统参数进行优化，通过对星座系统参数优化实现下述目的，在同时满足星座构型设计、卫星子系统设计要求下，实现卫星星座系统质量尽可能小，并降低卫星星座系统计算成本和设计成本、提高优化结果的最优性；步骤J：判断分析模型调用次数是否达到最大值；若未达到，则返回步骤I继续优化流程；反之，则优化流程终止，输出当前最优解作为卫星星座系统设计方案。