低軌電磁探測(cè)衛(wèi)星協(xié)同任務(wù)規(guī)劃模型與方法

第 1 章 緒論  1
1.1 研究背景  1
1.2 研究意義  5
1.2.1 理論意義  5
1.2.2 實(shí)踐意義  6
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀  7
1.3.1 電磁探測(cè)衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃模型研究現(xiàn)狀  7
1.3.2 學(xué)習(xí)型進(jìn)化算法研究現(xiàn)狀  11
1.3.3 深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法研究現(xiàn)狀  15
1.3.4 研究現(xiàn)狀分析  20
1.4 研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)  23
1.4.1 研究?jī)?nèi)容  23
1.4.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)  24
1.5 組織結(jié)構(gòu)  26
第 2 章 低軌電磁探測(cè)衛(wèi)星協(xié)同任務(wù)規(guī)劃基礎(chǔ)模型及學(xué)習(xí)型進(jìn)化算法框架  28
2.1 低軌電磁探測(cè)衛(wèi)星協(xié)同任務(wù)規(guī)劃概述  28
2.1.1 相關(guān)概念與解釋  28
2.1.2 衛(wèi)星探測(cè)過程概述  29
2.1.3 探測(cè)衛(wèi)星工作特點(diǎn)分析  31
2.1.4 協(xié)同探測(cè)任務(wù)特點(diǎn)分析  32
2.1.5 低軌電磁探測(cè)衛(wèi)星協(xié)同任務(wù)規(guī)劃問題難點(diǎn)分析  33
2.2 業(yè)務(wù)處理流程概述  34
2.2.1 預(yù)處理階段  35
2.2.2 模型構(gòu)建階段  36
2.2.3 算法求解階段  37
2.2.4 方案校驗(yàn)與執(zhí)行階段  38
2.3 協(xié)同探測(cè)任務(wù)規(guī)劃基礎(chǔ)模型  39
2.3.1 模型假設(shè)條件  40
2.3.2 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)  41
2.3.3 衛(wèi)星能力約束  44
2.3.4 任務(wù)執(zhí)行約束  49
2.3.5 規(guī)劃問題上界分析  53
2.4 學(xué)習(xí)型進(jìn)化算法框架  58
2.4.1 進(jìn)化算法特點(diǎn)分析  59
2.4.2 基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法的算法組合思路  60
2.4.3 算法整體框架  61
2.5 本章小結(jié)  64
第 3 章 面向靜止目標(biāo)探測(cè)的同構(gòu)電磁探測(cè)衛(wèi)星協(xié)同任務(wù)規(guī)劃模型與算法  66
3.1 問題描述與分析  66
3.1.1 問題描述  66
3.1.2 問題難點(diǎn)與特點(diǎn)  68
3.2 靜止目標(biāo)協(xié)同探測(cè)任務(wù)規(guī)劃模型  69
3.2.1 符號(hào)和變量  69
3.2.2 問題基本假設(shè)  70
3.2.3 數(shù)學(xué)模型  70
3.3 基于算子自適應(yīng)選擇的進(jìn)化算法  72
3.3.1 算法流程  72
3.3.2 基于 DRL 的交叉算子選擇方法  75
3.3.3 種群進(jìn)化操作  80
3.3.4 探測(cè)任務(wù)時(shí)間窗選擇方法  83
3.3.5 算法復(fù)雜度分析  86
3.4 仿真實(shí)驗(yàn)與分析  87
3.4.1 仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與參數(shù)配置  87
3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析  90
3.5 本章小結(jié)  99
第 4 章 面向低速移動(dòng)目標(biāo)探測(cè)的異構(gòu)電磁探測(cè)衛(wèi)星協(xié)同任務(wù)規(guī)劃模型與算法  100
4.1 問題描述與分析  100
4.1.1 問題描述  100
4.1.2 問題難點(diǎn)分析  103
4.2 低速移動(dòng)目標(biāo)協(xié)同探測(cè)任務(wù)規(guī)劃模型  104
4.2.1 符號(hào)和變量  104
4.2.2 基本假設(shè)  105
4.2.3 數(shù)學(xué)模型  105
4.3 問題求解算法  111
4.3.1 目標(biāo)位置預(yù)測(cè)算法  111
4.3.2 優(yōu)先級(jí)統(tǒng)籌算法  111
4.3.3 混合型學(xué)習(xí)進(jìn)化算法  114
4.4 仿真實(shí)驗(yàn)與分析  129
4.4.1 仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與參數(shù)配置  129
4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析  132
4.5 本章小結(jié)  141
第 5 章 面向高速移動(dòng)目標(biāo)探測(cè)的異構(gòu)電磁探測(cè)衛(wèi)星協(xié)同任務(wù)規(guī)劃模型與算法  142
5.1 問題描述與分析  142
5.1.1 問題描述  142
5.1.2 問題難點(diǎn)分析  144
5.2 高速移動(dòng)目標(biāo)協(xié)同探測(cè)任務(wù)規(guī)劃模型  145
5.2.1 符號(hào)和變量  145
5.2.2 基本假設(shè)  145
5.2.3 數(shù)學(xué)模型  146
5.3 基于參數(shù)自適應(yīng)學(xué)習(xí)的進(jìn)化算法  152
5.3.1 算法流程  152
5.3.2 基于 GRU 模型的參數(shù)預(yù)測(cè)方法  155
5.3.3 基于 DRL 的 GRU 模型參數(shù)優(yōu)化方法  157
5.3.4 種群進(jìn)化操作  160
5.3.5 算法復(fù)雜度分析  164
5.4 仿真實(shí)驗(yàn)與分析  165
5.4.1 仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與參數(shù)配置  165
5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析  168
5.5 本章小結(jié)  178
第 6 章 總結(jié)與展望  179
6.1 研究工作總結(jié)  179
6.2 工作展望  181
參考文獻(xiàn)  183
附錄 縮寫詞列表  194