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面向效能优化的复杂多卫星系统综合建模与仿真方法研究

图目录第1-11页
表目录第11-12页
缩略词说明第12-14页
摘要第14-16页
ABSTRACT第16-18页
第一章 绪论第18-34页
 1.1 对地观测卫星系统的功用及发展趋势第18-21页
  1.1.1 总体任务目标和功用第18-19页
  1.1.2 多卫星分布式协同观测第19-20页
  1.1.3 智能化的自主协同运行模式第20-21页
 1.2 多卫星系统优化设计面临的复杂性第21-25页
  1.2.1 系统优化设计问题描述第21-22页
  1.2.2 优化问题各环节面临的复杂性第22-25页
 1.3 相关问题的国内外研究现状第25-28页
  1.3.1 系统总体性能和效能评估第25-26页
  1.3.2 系统总体性能测度的求解第26-27页
  1.3.3 卫星系统优化第27-28页
 1.4 论文主要研究内容及创新点第28-34页
  1.4.1 研究的总体思路第28-31页
  1.4.2 论文主要内容及组织结构第31-33页
  1.4.3 主要创新点第33-34页
第二章 多卫星系统的复杂性研究第34-48页
 2.1 复杂系统的一般性特征第34-36页
 2.2 对地观测多卫星系统的复杂性分析第36-47页
  2.2.1 实体多样性与复杂性第36-37页
  2.2.2 实体间相互关系的高度祸合性第37-39页
  2.2.3 系统规模第39-40页
  2.2.4 动态演化性第40-42页
  2.2.5 非线性第42-44页
  2.2.6 不确定性和不确知性第44-45页
  2.2.7 涌现性第45-46页
  2.2.8 层次性第46页
  2.2.9 系统的有限性与开放性第46-47页
 2.3 小结第47-48页
第三章 复杂多卫星系统的分布与协同结构特征研究第48-62页
 3.1 系统构成的基本形态第48-51页
  3.1.1 系统构成-同构型与异构型第48页
  3.1.2 空间布局-对称与非对称构型第48-50页
  3.1.3 覆盖特性第50-51页
 3.2 时间、空间和物理特性的分布与协同第51-53页
  3.2.1 物理层分布与协同第51-52页
  3.2.2 面向时空覆盖能力扩展的分布与协同第52-53页
  3.2.3 面向频谱覆盖能力扩展的分布与协同第53页
  3.2.4 面向功能综合的分布与协同第53页
 3.3 星座与飞行编队的比较分析第53-54页
  3.3.1 相同特征第53页
  3.3.2 主要区别第53-54页
 3.4 复杂形态的多卫星系统第54-56页
  3.4.1 多星座系统和多编队系统第54-55页
  3.4.2 复合型与综合型多卫星系统第55-56页
 3.5 智能感知多卫星系统的自主协同运行模式分析第56-61页
  3.5.1 MSS自主运行-智能的移位第56页
  3.5.2 自主运行 MSS的基本特征第56页
  3.5.3 自主运行 MSS的总体功能要求第56-58页
  3.5.4 实现多卫星自主运行模式的主要机制第58页
  3.5.5 基于 Agent的自主运行 MSS特性分析第58-59页
  3.5.6 基于 MAS的MSS规划控制组织结构第59-61页
 3.6 小结第61-62页
第四章 复杂多卫星系统总体效能的分析方法第62-77页
 4.1 系统效能分析方法简要述评第62-65页
  4.1.1 效能的基本定义第62页
  4.1.2 系统效能主要分析方法述评第62-65页
 4.2 基于仿真的复杂多卫星系统效能分析和优化方法总体框架第65-67页
  4.2.1 明确系统效能分析目的和界定系统及其环境第66页
  4.2.2 明确任务目标及要求第66页
  4.2.3 确定效能测度和性能测度集合第66页
  4.2.4 MoE和 MoP的求解方法及模型第66-67页
  4.2.5 构建综合建模与仿真环境第67页
  4.2.6 基于仿真的复杂 MSS性能与效能分析第67页
  4.2.7 定性与定量相结合的系统综合效能评估与优化第67页
  4.2.8 综合建模与仿真环境的扩展第67页
 4.3 复杂多卫星系统及其环境的界定第67-69页
  4.3.1 信息获取系统与信息感知系统第68-69页
  4.3.2 天基综合信息网第69页
  4.3.3 空间信息综合应用体系第69页
  4.3.4 环境系统第69页
 4.4 子系统效能分析及效能测度确定方法的讨论第69-71页
  4.4.1 任务要求分解法第70页
  4.4.2 全系统效能敏感性分析方法第70-71页
 4.5 信息获取任务要求分析及总体效能测度的提出第71-72页
  4.5.1 信息感知系统的总体任务要求第71页
  4.5.2 信息获取效能测度的提出第71-72页
 4.6 信息获取效能测度 CAQR的具体化第72-76页
  4.6.1 卫星遥感信息获取的根本机理第72-73页
  4.6.2 目标电磁信号的 SSET空间第73页
  4.6.3 遥感器对电磁信号 SSET空间的截取与离散化第73-74页
  4.6.4 多卫星信息获取系统的总体效能测度第74-76页
 4.7 小结第76-77页
第五章 多卫星信息获取系统总体性能和效能的定量求解模型第77-119页
 5.1 总体性能求解模型第77-84页
  5.1.1 系统SSET覆盖区域第77-78页
  5.1.2 系统SSET分辨率第78-80页
  5.1.3 单个遥感器的信息容量第80-81页
  5.1.4 遥感信息获取的信息粒模型第81-82页
  5.1.5 多卫星信息获取系统的信息容量第82-84页
 5.2 遥感信息获取效能分析基本概念的提出第84-90页
  5.2.1 观测对象的 SSET特性描述第84-87页
  5.2.2 SSET物理覆盖判据与有效覆盖判据第87-88页
  5.2.3 信息获取充分信息量第88-90页
 5.3 基于仿真的遥感信息获取效能求解方法和模型第90-110页
  5.3.1 确定系统基本组成和描述总体任务目标第90-91页
  5.3.2 确定瞬时有效覆盖状态判据第91页
  5.3.3 空间系统SSET特性描述模型第91-95页
  5.3.4 瞬时有效覆盖状态分析和判定模型第95-104页
  5.3.5 基于仿真的系统效能测度分析一有效覆盖状态的统计特性第104-110页
 5.4 基于仿真的多卫星非规则覆盖区域的通用求解算法第110-118页
  5.4.1 卫星系统覆盖区域的非规则性第110-112页
  5.4.2 地球表面区域网格点的划分方法第112-113页
  5.4.3 “池中投石法”第113-115页
  5.4.4 “油环点火法”第115-117页
  5.4.5 “逐步吸收法第117-118页
  5.4.6 多个单连通非规则覆盖区域的覆盖点集搜索策略第118页
 5.5 小结第118-119页
第六章 复杂系统的CLTM建模与可靠度递归综合计算第119-128页
 6.1 复杂大系统可靠性模型及其综合计算特点分析第119-120页
  6.1.1 模型复杂性第119-120页
  6.1.2 综合计算的复杂性第120页
  6.1.3 简单性因素的存在第120页
 6.2 CLTM一体化综合建模与可靠度递归综合算法第120-124页
  6.2.1 系统 CLTM建模第121-123页
  6.2.2 基于 CLTM的可靠度递归综合算法第123-124页
 6.3 系统 CLTM综合建模与可靠性计算软件的设计实现第124-125页
  6.3.1 基本设计思想第124-125页
  6.3.2 软件总体框架第125页
 6.4 CLTM建模与可靠性求解方法示例第125-127页
  6.4.1 示例系统描述第125-126页
  6.4.2 系统的 CLTM分解第126页
  6.4.3 可视动态交互 CLTM建模第126页
  6.4.4 基于 CLTM动态模型的可靠度递归综合计算第126-127页
  6.4.5 软件辅助功能与运行环境第127页
 6.5 小结第127-128页
第七章 基于 MAO的复杂多卫星系统整体建模与仿真方法第128-139页
 7.1 建模与仿真的基本思路第128-131页
  7.1.1 建模与仿真所面临的复杂性第128页
  7.1.2 解决复杂性的总体思路第128-130页
  7.1.3 传统建模方法所存在的局限性第130-131页
 7.2 面向对象的建模与仿真(OOMS) 方法第131-133页
  7.2.1 OOMS的根本机理第131-132页
  7.2.2 OOMS为复杂系统整体建模与仿真所提供的优良机制第132-133页
  7.2.3 当前 OOMS技术存在的局限性第133页
 7.3 基于多Agent的建模与仿真(MABMS) 方法第133-135页
  7.3.1 Agent和 MAS的主要特征第133-134页
  7.3.2 建模与仿真领域中的 Agent与Object第134-135页
  7.3.3 MABMS方法第135页
 7.4 基于 MAO的复杂多卫星系统整体建模与仿真框架第135-138页
  7.4.1 构建复杂多卫星系统的 MAOBMS环境第137页
  7.4.2 基于 MAO的多卫星系统综合建模、仿真与优化第137-138页
 7.5 小结第138-139页
第八章 面向MAO的复杂多卫星系统解构与重构第139-161页
 8.1 面向MAO的复杂多卫星系统解构与重构的基本方法第139-143页
  8.1.1 Agent模型与Object模型共存第139-140页
  8.1.2 面向MAO的系统分解以及实体属性的确定方法第140-141页
  8.1.3 面向多学科多目标优化设计的系统实体建模及其属性确定方法第141-143页
  8.1.4 Agent和 Object模型粒度的确定原则第143页
 8.2 面向Object的复杂多卫星系统解构与重构第143-149页
  8.2.1 系统的 Object类图与类定义第143-147页
  8.2.2 系统的基本构成模式第147-148页
  8.2.3 面向多 Object的分解与聚合规则约定第148-149页
 8.3 面向Agent的复杂多卫星系统解构和重构第149-160页
  8.3.1 基本观点与方法第149-151页
  8.3.2 系统中Agent实体的确定第151页
  8.3.3 Agent的一般性模型及其分类第151-152页
  8.3.4 卫星 Agent模型构造第152-158页
  8.3.5 自主协同运行多卫星系统的基本组织结构模型第158-160页
 8.4 小结第160-161页
第九章 复杂多卫星系统综合建模与仿真环境的设计与实现第161-171页
 9.1 基本设计思路第161-162页
 9.2 软件总体框架设计第162-163页
 9.3 软件主要功能及其实现机制第163-170页
  9.3.1 可视交互的系统混合异构层次化整体建模第164页
  9.3.2 综合性能和效能的仿真分析第164-166页
  9.3.3 仿真运行监控模式和实验框架设计第166页
  9.3.4 二维/三维空间视景演示平台设计第166-168页
  9.3.5 软件开发和运行环境第168-170页
 9.4 小结第170-171页
第十章 总结与展望第171-176页
 10.1 工作总结第171-173页
 10.2 进一步研究的建议第173-176页
致谢第176-178页
参考文献第178-186页
附录A 空间系统坐标系定义第186-188页
附录B 主要常量定义第188-189页
附录C MSSE与 STK的卫星轨道预报比较第189-191页
附录D 攻读博士学位期间的主要工作第191-193页
作者简介第193页

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