Оптимальная компоновка модуля спутника
Optimal layout design of a satellite module
2003-10-01
SCID: 54.1/jm3z37aa
Discuss with AI
алгоритм муравьиной колонииNP-полная задачаметод центрипетального балансированиякомбинаторная оптимизациядетальная компоновкаглобальная компоновкаквази TSP алгоритм муравьиной колонииквази задача коммивояжёракомоновка модуля спутника
Figures from the paper
Abstract (AI)
Компоновка модуля спутника напрямую влияет на его конструкцию, характеристики, ресурс и затраты на сборку и техническое обслуживание. Это важная задача, относящаяся к классу NP-полных. Основные трудности связаны с комбинаторной оптимизацией в математике и сложностью систем в инженерной практике, и соответствующих исследований пока недостаточно. В работе предлагается базовая стратегия решения задачи оптимальной компоновки модуля спутника, состоящая из двух этапов: глобальной (или грубой) компоновки и детальной компоновки. Разработаны соответствующие алгоритмы и продемонстрировано их применение на примере компоновки международного коммерческого телекоммуникационного спутника. Применяемые методы включают метод центрипетального балансирования для глобальной компоновки и алгоритм муравьиной колонии (Ant Colony Optimization, ACO) на основе квази-модели задачи коммивояжера (Traveling Salesman Problem, TSP) для оптимизации компоновки. Предложенный метод демонстрирует свою реализуемость и эффективность на практическом примере. В конце обсуждаются существующие проблемы и направления дальнейших исследований.
Key Findings
1
Для детализированной оптимизации компоновки сформулирована квази-задача коммивояжёра и применён алгоритм муравьиной колонии.
2
Для глобальной компоновки разработан метод центрипетального балансирования.
3
Оптимальная компоновка модуля спутника является важной задачей NP-полной сложности, влияющей на конструкцию, характеристики, срок службы и стоимость сборки/обслуживания.
4
В статье предложена двухэтапная стратегия решения: глобальная (разреженная) компоновка, а затем детализированная компоновка.
5
Предложенный двухэтапный метод продемонстрирован как осуществимый и действительный на примере коммерческого коммуникационного спутника; также обсуждаются существующие проблемы и направления дальнейших исследований.
Research Object
Проектирование (раскладка) модуля спутника (расположение компонентов внутри модуля спутника)
Research Subject
Оптимальная раскладка/конфигурация с фокусом на глобальную (центрипетально-сбалансированную) и детальную оптимизацию раскладки (квази-TSP модель с алгоритмом муравьиной колонии) для улучшения конструкции, характеристик, срока службы и стоимости сборки/обслуживания
Publication Details
Publication Date
2003-10-01
Journal
Publisher
ISSN
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest