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第一章　绪论1

1.1　多目标优化问题1

1.1.1 多目标优化问题概述1

1.1.2 多目标优化基本概念和术语3

1.1.3 多目标优化算法的分类6

1.2　卫星星座优化设计概述10

1.2.1 卫星星座的定义与分类10

1.2.2　星座优化设计研究概况13

第二章　非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ15

2.1　NSGA-Ⅱ算法15

2.1.1 快速的非劣解分类方法16

2.1.2　虚拟适应度的计算16

2.1.3　选择运算16

2.1.4　精英保留策略17

2.2　NSGA-Ⅱ算法的改进18

2.2.1 交叉算子的改进18

2.2.2 变异算子的改进19

2.2.3 引入SA20

2.3　算法流程23

2.4　实验结果24

第三章　强度Pareto演化算法SPEA227

3.1　SPEA2的设计策略27

3.1.1　适应度赋值策略28

3.1.2 最优个体保留策略29

3.2　SPEA2的算法流程31

3.3　SPEA2算法的改进32

3.3.1 对交叉算子的改进32

3.3.2　对变异算子的改进32

3.4　实验结果33

3.5 SPEA2和NSGA-Ⅱ的比较分析36

第四章 基于指标的演化算法IBEA38

4.1　多目标优化算法的性能评估38

4.2　搜索算法的性能指标39

4.3　基于指标的演化算法41

4.3.1 多目标演化算法及其选择策略41

4.3.2　基于指标的选择策略44

4.3.3　算法流程46

4.3.4　存在的问题及其改进48

4.4　测试与分析51

4.4.1　性能评价标准51

4.4.2　测试比较一52

4.4.3　测试比较二56

4.4.4　测试比较三60

第五章　卫星轨道和星座相关理论77

5.1　空间坐标系77

5.1.1 天球坐标系77

5.1.2　地球坐标系78

5.1.3 卫星测量中常用坐标系78

5.2　时间系统80

5.3　二体轨道80

5.4　卫星轨道根数与星历计算82

5.4.1　卫星轨道根数82

5.4.2 星历计算83

5.5　卫星轨道摄动86

5.5.1　摄动方程和精确定轨86

5.5.2　地球非球形引力摄动87

5.6　星下点轨迹89

5.7　星座覆盖性能指标93

5.8　覆盖角判定法95

第六章　卫星星座多目标优化设计97

6.1　星座优化设计模型98

6.1.1 星座优化设计的基本准则98

6.1.2　低轨星座模型的建立98

6.2　低轨星座模型相关设定100

6.2.1　低轨星座控制参数的设定100

6.2.2 目标函数的设定101

6.3　覆盖角法分析卫星星座的覆盖101

6.4　基于NSGA-Ⅱ的星座优化设计102

6.4.1　卫星星座优化流程102

6.4.2　卫星星座优化仿真设计104

6.5　基于SPEA2的星座优化设计105

6.5.1　SPEA2星座优化设计流程105

6.5.2 实验结果及分析106

6.6　基于IBEA的星座优化设计107

6.6.1　IBEA星座优化设计流程107

6.6.2　仿真与分析107

参考文献112