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基于多染色体编码遗传算法的多星成像与数传耦合规划方法
1
作者
刘佳
秦嘉豪
+2 位作者
李瀛搏
姚远
徐明
《宇航学报》
北大核心
2025年第3期616-630,共15页
针对对地观测卫星集群的大范围成像与数据下传耦合规划,提出了一种融合结构体编码与多层编码的多染色体遗传算法,实现了在复杂约束条件下对多个目标的同时优化。算法建立了成像与数传任务的约束满足模型,优化了卫星的拼幅成像与数据传...
针对对地观测卫星集群的大范围成像与数据下传耦合规划,提出了一种融合结构体编码与多层编码的多染色体遗传算法,实现了在复杂约束条件下对多个目标的同时优化。算法建立了成像与数传任务的约束满足模型,优化了卫星的拼幅成像与数据传输方案,考虑了卫星姿态机动能力与多个区域的全覆盖需求。此外,采用多层编码方式,有效解决了成像与数传任务解空间映射关系。基于遗传算法的全局搜索机制显著提高了任务规划的效率。试验验证表明,在3颗太阳同步轨道卫星星座中,该算法实现了对超过5个大范围区域的全覆盖,卫星的能源和数据存储未超出约束上限;同时,单次规划的运行时间小于15 min,验证了其实用性和高效性。该方法有效解决了复杂任务的耦合规划问题,具有较强的工程应用价值。
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关键词
多星测运控
多星任务规划
多染色体编码遗传算法
成像与数传任务耦合规划
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职称材料
极弱光环境下噪声图像的生成
2
作者
秦嘉豪
秦品乐
+3 位作者
柴锐
陈作钧
高艺鹏
王宝
《中北大学学报（自然科学版）》
CAS
2024年第5期608-613,共6页
针对弱光环境中的噪声复杂,建立噪声模型十分困难的问题,本文提出一种基于扩散模型的噪声图像生成方法。首先,通过扩散模型的前向过程中的公式向清晰图像中加入多种类型的噪声,然后,将其与清晰的条件图像一同输入到网络中,最后,通过冷...
针对弱光环境中的噪声复杂,建立噪声模型十分困难的问题,本文提出一种基于扩散模型的噪声图像生成方法。首先,通过扩散模型的前向过程中的公式向清晰图像中加入多种类型的噪声,然后,将其与清晰的条件图像一同输入到网络中,最后,通过冷扩散模型的采样算法循环迭代的生成噪声图像,从而建立更加真实的噪声模型。在弱光数据集上的实验结果表明,与其他算法相比,本文算法生成的噪声图像在客观指标上的KL散度值为0.068,比现有最好的方法降低了0.001,主观上质量更高,与弱光环境中的图像更接近,建立的噪声模型更加准确。本文方法可以在弱光环境下建立质量较高的噪声模型,为弱光环境下的噪声建模提供了新的思路,且将扩散模型应用于弱光噪声建模领域。
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关键词
微光成像
扩散模型
噪声生成
图像处理
神经网络
深度学习
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职称材料
大型星座混合模拟退火遗传算法测控任务规划
被引量：
4
3
作者
马林
秦阳
+1 位作者
秦嘉豪
徐明
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期1757-1766,共10页
提出了一种基于拥挤度的混合模拟退火多层编码遗传算法,用于解决大型星座的测控任务规划问题。首先,建立了大型星座测控问题的约束满足模型,对任务规划过程中的各种约束条件和优化目标进行了形式化描述。第二,采用多层编码的方法建立测...
提出了一种基于拥挤度的混合模拟退火多层编码遗传算法,用于解决大型星座的测控任务规划问题。首先,建立了大型星座测控问题的约束满足模型,对任务规划过程中的各种约束条件和优化目标进行了形式化描述。第二,采用多层编码的方法建立测控方案与解空间的对应关系,并采用遗传算法的启发式方法进行全局搜索。第三,为了增加种群的多样性并加快收敛速度,在每代进化结束后对种群中最优的部分个体进行基于拥挤度的模拟退火。超180颗卫星,32个地面测控天线的真实大型星座测控任务规划试验表明,基于拥挤度的混合模拟退火遗传算法的任务完成率高达99%,归一化综合收益大于0.9,算法运行时间小于15 min,验证了该方法具备工程实用价值。
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关键词
多星测控
多星任务规划
多层编码遗传算法
基于拥挤度的快速模拟退火
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职称材料
题名
基于多染色体编码遗传算法的多星成像与数传耦合规划方法
1
作者
刘佳
秦嘉豪
李瀛搏
姚远
徐明
机构
航天东方红卫星有限公司
北京航空航天大学宇航学院
出处
《宇航学报》
北大核心
2025年第3期616-630,共15页
基金
民用航天技术预先研究项目指南(D030312)。
文摘
针对对地观测卫星集群的大范围成像与数据下传耦合规划,提出了一种融合结构体编码与多层编码的多染色体遗传算法,实现了在复杂约束条件下对多个目标的同时优化。算法建立了成像与数传任务的约束满足模型,优化了卫星的拼幅成像与数据传输方案,考虑了卫星姿态机动能力与多个区域的全覆盖需求。此外,采用多层编码方式,有效解决了成像与数传任务解空间映射关系。基于遗传算法的全局搜索机制显著提高了任务规划的效率。试验验证表明,在3颗太阳同步轨道卫星星座中,该算法实现了对超过5个大范围区域的全覆盖,卫星的能源和数据存储未超出约束上限;同时,单次规划的运行时间小于15 min,验证了其实用性和高效性。该方法有效解决了复杂任务的耦合规划问题,具有较强的工程应用价值。
关键词
多星测运控
多星任务规划
多染色体编码遗传算法
成像与数传任务耦合规划
Keywords
Multi-satellite tracing telemetry and control
Multi-satellite scheduling
Multi-chromosome encoding genetic algorithm
imaging and data downlink coupling scheduling
分类号
V529.1 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
极弱光环境下噪声图像的生成
2
作者
秦嘉豪
秦品乐
柴锐
陈作钧
高艺鹏
王宝
机构
中北大学计算机科学与技术学院
山西和信基业科技股份有限公司
山西焦煤华晋焦煤有限责任公司沙曲二号煤矿
出处
《中北大学学报（自然科学版）》
CAS
2024年第5期608-613,共6页
基金
山西省科技重大专项计划(202101010101018)。
文摘
针对弱光环境中的噪声复杂,建立噪声模型十分困难的问题,本文提出一种基于扩散模型的噪声图像生成方法。首先,通过扩散模型的前向过程中的公式向清晰图像中加入多种类型的噪声,然后,将其与清晰的条件图像一同输入到网络中,最后,通过冷扩散模型的采样算法循环迭代的生成噪声图像,从而建立更加真实的噪声模型。在弱光数据集上的实验结果表明,与其他算法相比,本文算法生成的噪声图像在客观指标上的KL散度值为0.068,比现有最好的方法降低了0.001,主观上质量更高,与弱光环境中的图像更接近,建立的噪声模型更加准确。本文方法可以在弱光环境下建立质量较高的噪声模型,为弱光环境下的噪声建模提供了新的思路,且将扩散模型应用于弱光噪声建模领域。
关键词
微光成像
扩散模型
噪声生成
图像处理
神经网络
深度学习
Keywords
low light imaging
diffusion model
noisy image generation
image process
neural network
deep learning
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
大型星座混合模拟退火遗传算法测控任务规划
被引量：
4
3
作者
马林
秦阳
秦嘉豪
徐明
机构
航天工程大学宇航科学与技术系
中国航天科技集团有限公司
北京航空航天大学宇航学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期1757-1766,共10页
文摘
提出了一种基于拥挤度的混合模拟退火多层编码遗传算法,用于解决大型星座的测控任务规划问题。首先,建立了大型星座测控问题的约束满足模型,对任务规划过程中的各种约束条件和优化目标进行了形式化描述。第二,采用多层编码的方法建立测控方案与解空间的对应关系,并采用遗传算法的启发式方法进行全局搜索。第三,为了增加种群的多样性并加快收敛速度,在每代进化结束后对种群中最优的部分个体进行基于拥挤度的模拟退火。超180颗卫星,32个地面测控天线的真实大型星座测控任务规划试验表明,基于拥挤度的混合模拟退火遗传算法的任务完成率高达99%,归一化综合收益大于0.9,算法运行时间小于15 min,验证了该方法具备工程实用价值。
关键词
多星测控
多星任务规划
多层编码遗传算法
基于拥挤度的快速模拟退火
Keywords
Multi-satellite TT&C
Multi-satellite scheduling
Multi-layer encoding genetic algorithm
Congestionbased simulated annealing
分类号
V529.1 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多染色体编码遗传算法的多星成像与数传耦合规划方法
刘佳
秦嘉豪
李瀛搏
姚远
徐明
《宇航学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
极弱光环境下噪声图像的生成
秦嘉豪
秦品乐
柴锐
陈作钧
高艺鹏
王宝
《中北大学学报（自然科学版）》
CAS
2024
0
在线阅读
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职称材料
3
大型星座混合模拟退火遗传算法测控任务规划
马林
秦阳
秦嘉豪
徐明
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
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职称材料
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