面向卫星任务规划的专家系统应用技术研究

作     者：杜莹 

作者单位：国防科学技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈宏盛

授予年度：2008年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：卫星任务规划 专家系统 知识表示 控制策略 CLIPS 

摘      要：卫星任务规划是卫星运控系统的核心部分,在目标特性、卫星有效载荷能力、地面接收资源等多种约束条件下,确定卫星工作模式,完成卫星、地面站资源和数据传输资源的优化分配,对于充分利用星地资源,最大限度地发挥多星观测效能,提高卫星运控系统的指挥效率具有至关重要的作用。 论文以应用需求为指导,将专家系统应用到卫星任务规划中,提出了面向卫星任务规划的专家系统设计方案,对面向卫星任务规划的专家系统的知识表示方法、推理机制和解释机制等关键技术进行了深入研究,论文主要的研究内容和创新点如下: 1、在对卫星任务规划业务进行深入分析的基础上,指出现有卫星任务规划面临的问题,进而提出了面向卫星任务规划的专家系统的求解方案,并针对求解方案进行了面向卫星任务规划的专家系统的设计。 2、针对卫星任务规划问题的特点,建立了卫星任务规划知识库,提出了两种形式的知识表示方法:基于CLIPS的标准知识表达和扩充的中文产生式系统的知识表达方法,进而实现了两种知识表达方式下知识库的知识转换和知识共享。 3、基于CLIPS推理引擎进行了卫星任务规划推理机的设计,推理机采用正向推理机制、基于上下文的规则搜索控制策略、基于场景的阶段控制策略及针对性排序的冲突消解控制策略,最后设计了集合运算符以实现卫星任务规划中的集合推理操作。 4、采用预置文本法与追踪解释法相结合的方法设计了卫星任务规划解释器,其中预置文本法对用户的“Why型问题进行解答,追踪解释法对用户的“How型问题进行解答。 5、实现了面向卫星任务规划的专家系统,为生成优化的卫星任务规划方案提供了决策支持,提高了卫星任务规划的效率。