航天测控网资源分配策略分析.docx
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1、沈阳航空工业学院硕士学位论文摘要航天测控网资源分配问题是指在测控资源有限的情况下,如何为测控任务分配合理 的测控资源和执行时间,以解决日趋严重的“多星冲突”问题。本论文对测控网中资源 分配模型和算法进行了研究,主要研究内容如下:首先,本文分析了测控资源分配问题中的约束条件。基于时间窗口,分析了利用率 等基本指标;然后分析了任务间的冲突,提出了冲突度的评价指标,该指标为降低调度 过程中任务间的相互依赖提供了依据;最后介绍了网络带宽和时间延迟两个因素,为任 务的可靠、安全传输提供了支持。其次,本文对测控资源分配问题中的约束条件进行了形式化描述,指出当前分配模 型和目标函数中存在的问题,建立了测控资
2、源分配问题的新模型,为调度算法的设计提 供了基本框架。再次,在资源分配模型的基础上,本文设计了两种测控资源调度算法。在改进的遗 传算法中,首先对任务集进行划分,提出任务分配策略,然后设计了改进遗传算法;在 量子遗传算法中,采用了基于静态旋转策略和动态旋转策略的两种不同的调度算法,在 该算法中,利用概率划分策略对任务集进行初始化,利用量子灾变和量子交叉操作保证 算法跳出局部最优解。最后,本文设计了测控资源分配系统,通过STK软件计算卫星、测控站之间的时间 窗口;然后设定了调度场景和流程,通过调度场景对设计的算法进行了分析和验证。研 究表明,实验结果表明,量子遗传算法能够对测控资源进行有效分配,合
3、理地解决测控 冲突问题。关键词:资源分配;时间窗口;冲突;量子遗传算法;旋转策略;量子交叉沈阳航空工业学院硕士学位论文AbstractTelemetry,Track and Command(TT&C)network resource allocation problem is to assign limited ground station resources and time windows reasonably according to satellites tasks for solving the serious problem about“multiple satellites co
4、nflict”In this thesis,themodel of resource distribution and scheduling algorithms ale studiedThe main achievementsare as follows:Firstly,this thesis analyses the main constraint conditions in TT&C networkBased on time window,some basic indicators such as utilization rate ale analyzedOn the basis of
5、the conflicts among the tasks,the conflict degree is put forward as a evaluating index,which offer support for reducing co盯elative dependence among the tasksAt last,network bandwidth andtime delay are taken into consideration,the indexes Can be needed to support reliable andsecure transmissionSecond
6、ly,the constraint conditions of resource distribution in TT&C network ale formalized,and then this thesis points out the main allocation problems about the currentmodel and objective functionBased on above,a new representation form and schedulingmodel is designed,which provides a framework for desig
7、ning the algorithms of resourcedistributionThirdly,based on the above model,this thesis designs two resource allocation algorithms For improving genetic algorithm,task set is divided into some subsets,task allocation strategy is proposed,and then the improved genetic algorithm is studiedIn quantum g
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- 关 键 词:
- 航天 测控 资源 分配 策略 分析