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题名一种面向低轨导航增强星座优化的非支配排序遗传算法
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作者
薛向宏
宋天航
张友民
穆凌霞
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机构
西安理工大学自动化与信息工程学院
陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室
康考迪亚大学机械、工业与航空工程系
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出处
《宇航学报》
北大核心
2025年第6期1214-1227,共14页
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基金
国家自然科学基金(62103326)
航天飞行动力学技术重点实验室基金(KGJ6142210220207)
陕西省重点研发计划(2025CYYBXM-101)。
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文摘
为解决低轨导航增强星座面临的全球覆盖困难、覆盖区域导航精度不足以及星座设计复杂等难题,提出一种多目标关联染色体非支配排序遗传算法。该算法深入分析星载与空间约束条件,依据星座构型特征及任务规划需求,设计出合理的决策变量,并构造能够综合评价星座覆盖性能与导航精度的目标函数。在算法实现上,采用Cubic映射方法初始化种群,依据关联染色体策略进行交叉与变异操作,运用自适应变异机制更新子代,并通过非支配排序与拥挤度计算,构建出多目标问题的近似Pareto前沿面,从而在提升星座覆盖率的同时,确保覆盖区域内的导航精度。仿真结果显示,所绘制的近似Pareto面权重点分布均匀,相较于遗传算法和粒子群算法,收敛速度更快,近似最优解值更优。通过仿真平台验证,该模型与算法的正确性和优越性得以充分证实。
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关键词
低轨卫星导航增强
混合轨道
多目标优化
遗传算法
关联染色体
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Keywords
Low-earth-orbit satellite navigation augmentation
Hybrid orbits
Multi-objective optimization
Genetic algorithms
Related chromosome
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分类号
V474.2.5
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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