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面向大区域观测的多星任务规划方法研究

面向大区域观测的多星任务规划方法研究

作者：赵彬智哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着航空航天技术的长足发展,人类对卫星观测信息的需求更加多样。在实际的工程应用中,会遇到一些大区域的观测任务,需要对目标区域进行覆盖以获取有效信息。由于高分辨率敏捷卫星扫描幅宽和短时间内过境次数的限制,单颗卫星无法满足观... 详细信息

随着航空航天技术的长足发展,人类对卫星观测信息的需求更加多样。在实际的工程应用中,会遇到一些大区域的观测任务,需要对目标区域进行覆盖以获取有效信息。由于高分辨率敏捷卫星扫描幅宽和短时间内过境次数的限制,单颗卫星无法满足观测任务的时效性需求,需要多颗卫星协同来完成目标区域观测成像。目前,在大区域观测的多星任务规划研究中,所涉及卫星多为侧摆卫星,具有一定局限性,不适用于敏捷卫星。因此,如何利用多颗敏捷卫星实现大区域的协同观测仍需进一步研究。本文以大区域观测的多星任务规划为研究对象,对预处理阶段的区域分解方法进行研究,设计了基于卫星机动能力的区域分解方法;针对区域分解后的多颗敏捷卫星的分配问题,提出了基于分治策略的单目标多星任务规划算法和基于多目标优化的多星任务规划算法,通过仿真验证了所提出算法的有效性。首先,对大区域观测的多星任务规划问题进行分析,在合理假设的基础上对问题进行简化,归纳出约束条件和优化目标;设计了面向大区域观测的多星任务规划求解框架,为后续区域分解和模型构建提供理论支撑。其次,对预处理阶段的区域分解方法进行研究,提出了基于卫星机动能力的动态分解算法。针对多颗敏捷卫星大区域协同观测的特点,建立网格离散目标区域,结合卫星的机动能力、可见时间窗口等特征,利用网格构建卫星每次过境观测时的可选观测条带,完成对目标区域的分解;仿真结果表明,所提出算法相比于侧摆角离散的区域分解算法覆盖率收益提高约12%。然后,设计基于分治策略的单目标多星任务规划算法。针对大区域分解后的多颗敏捷卫星在多次过境下的卫星分配问题,设计分层框架将多星任务规划问题进行分解简化为成像任务的分配和单轨任务规划,构建最大覆盖率为优化目标的单目标优化模型;利用改进的人工蜂群算法分配成像条带,模拟退火算法进行单轨任务规划;将所有的过境轨道的任务规划方案合并后进行分析、评估,并将结果反馈至成像任务分配层,根据反馈信息再重新进行成像任务分配,得到最终的优化结果;仿真结果表明,所提出算法比遗传算法覆盖率收益提高约3.5%,相比于禁忌搜索算法覆盖率收益提高约为5.5%,能够实现多星任务规划问题的快速求解,在覆盖率收益和时间效率上表现出优秀的性能。最后,设计基于多目标优化的多星任务规划算法。为提高解的质量,以最大覆盖率和最少成像条带数为优化目标,建立了多目标任务规划模型,设计基于改进NSGA-Ⅱ的多星任务规划算法进行模型求解;仿真结果表明,所提出算法在覆盖率收益上比遗传算法提高约4%,覆盖率的增加不会花费大量的时间,能够在一定时间内取得效果较好的解。通过对比仿真验证,所提出的两种算法均可以有效的完成大区域观测的多星任务规划求解。

关键词：敏捷卫星大区域观测多星协同区域分解优化算法

增强体形貌对高熵合金增强铸铝合金组织及性能的影响

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稀有金属材料与工程 2019年第12期48卷 4004-4009页

作者：赵彬朱德智温冬宝詹泉泉陈龙华南理工大学广东省金属新材料制备与成形重点实验室

采用机械合金化工艺制备了2种不同形貌特征的高熵合金(Al0.25Cu0.75FeCoNi)颗粒,一种为椭球状颗粒(平均粒径约为53μm,无过程控制剂);另一种为片状颗粒(平均粒径为15μm,有过程控制剂)。采用挤压铸造工艺制备了低体积分数(颗粒含量为5vo... 详细信息

采用机械合金化工艺制备了2种不同形貌特征的高熵合金(Al0.25Cu0.75FeCoNi)颗粒,一种为椭球状颗粒(平均粒径约为53μm,无过程控制剂);另一种为片状颗粒(平均粒径为15μm,有过程控制剂)。采用挤压铸造工艺制备了低体积分数(颗粒含量为5vol%)的高熵合金颗粒增强铸造铝合金材料,重点分析了不同增强相形貌对复合材料的组织和力学性能的影响规律。结果表明:在复合材料预制块制备过程中,椭球状高熵合金粉体与铝粉容易混合均匀,而片状高熵合金粉体之间易发生团聚。椭球状颗粒与片状颗粒增强的复合材料的抗拉强度分别达到162和174 MPa,比铸铝合金实验基体分别提升了12.5%和20.8%,但伸长率较铸铝合金基体有明显下降。断口分析表明,椭球状颗粒增强复合材料的断裂以基体的撕裂为主;而片状颗粒增强复合材料则以团聚颗粒的破裂为主。

关键词：铸造铝合金高熵合金微观组织性能

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复合材料层合板雷击烧蚀损伤影响因素分析

材料热处理学报 2014年第2期35卷 186-192页

作者：丁宁赵彬西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710129 中国兵器工业导航与控制技术研究所北京100089

通过复合材料层合板雷电流冲击的热-电耦合分析,建立复合材料层合板烧蚀的三维有限元模型,研究复合材料层合板在不同材料属性下的瞬态热传递和热解作用规律,进行雷击复合材料损伤机理和损伤模式分析,根据烧蚀后的温度分布评估雷电流烧... 详细信息

通过复合材料层合板雷电流冲击的热-电耦合分析,建立复合材料层合板烧蚀的三维有限元模型,研究复合材料层合板在不同材料属性下的瞬态热传递和热解作用规律,进行雷击复合材料损伤机理和损伤模式分析,根据烧蚀后的温度分布评估雷电流烧蚀尺寸变化规律,得出复合材料烧蚀损伤与材料性能的关系,结果表明电导率对烧蚀形貌的发展变化产生很大影响,热导率变化时烧蚀结果并没有发生显著改变。比热只有增加到一定程度烧蚀损伤才会降低。

关键词：复合材料雷击电导率比热热导率

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高熵合金增强铸造铝合金的组织与性能

特种铸造及有色合金 2019年第4期39卷 417-420页

作者：赵彬朱德智郑振兴华南理工大学广东省金属新材料制备与成形重点实验室广东技术师范学院机电学院

采用机械合金化工艺制备了Al_(0.25)Cu_(0.75)FeCoNi高熵合金(HEA)颗粒,并采用挤压铸造工艺制备了高熵合金颗粒增强铝基复合材料(HEA/Al),研究高熵合金颗粒体积分数对复合材料显微组织及力学性能的影响。结果表明,当高熵合金颗粒体积分... 详细信息

采用机械合金化工艺制备了Al_(0.25)Cu_(0.75)FeCoNi高熵合金(HEA)颗粒,并采用挤压铸造工艺制备了高熵合金颗粒增强铝基复合材料(HEA/Al),研究高熵合金颗粒体积分数对复合材料显微组织及力学性能的影响。结果表明,当高熵合金颗粒体积分数为5%时,高熵合金颗粒在基体中分布均匀;随着高熵合金颗粒体积分数增加,复合材料局部出现了团聚的现象,且其硬度逐渐增大,但其抗拉强度和伸长率随着体积分数的增大而减小,其中,当高熵合金颗粒体积分数为5%时,综合性能最佳,抗拉强度相比于基体合金提高了12.5%。

关键词：铸造铝合金高熵合金组织力学性能

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煤矿液压支架四连杆机构的遗传优化设计

煤矿机械 2012年第5期33卷 1-3页

作者：赵彬罗欣黄显智华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074

液压支架顶板管理和承受载荷的能力与四连杆机构结构参数的设计有密切关系。以使液压支架顶梁的轨迹为摆幅最小的双纽线或者单调曲线为目标,以遗传算法作为核心算法,对四连杆机构结构参数进行优化设计,并通过ADAMS仿真对液压支架的简化... 详细信息

液压支架顶板管理和承受载荷的能力与四连杆机构结构参数的设计有密切关系。以使液压支架顶梁的轨迹为摆幅最小的双纽线或者单调曲线为目标,以遗传算法作为核心算法,对四连杆机构结构参数进行优化设计,并通过ADAMS仿真对液压支架的简化模型进行运动仿真,获得了较理想的结果。

关键词：液压支架四连杆机构遗传算法结构优化

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水利工程的供应链管理浅析

治淮 2005年第7期 24-25页

作者：王永智赵彬河南省水利科学研究所 450003 淮委治淮工程建设局 233001

一、水利工程供应链供应链协作与管理已经在很多领域得到了效果明显的应用,如汽车制造业和零售业等.

关键词：水利工程供应链管理 “预订”模式价值管理可行性分析施工建设管理客户关系管理信息化建设中国

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液压支架空间受力分析新方法

煤矿机械 2012年第7期33卷 112-115页

作者：黄显智罗欣赵彬刘志江华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074

针对液压支架加载实验,提出一种新的液压支架受力分析方法,可以分析支架在偏载、扭转等加载情况下,各个部件的受力受扭情况。本方法根据液压支架的结构刚度关系,对液压支架所受的力和扭矩进行分配,求出每个联接耳板上的受力,再推导出各... 详细信息

针对液压支架加载实验,提出一种新的液压支架受力分析方法,可以分析支架在偏载、扭转等加载情况下,各个部件的受力受扭情况。本方法根据液压支架的结构刚度关系,对液压支架所受的力和扭矩进行分配,求出每个联接耳板上的受力,再推导出各个部件的受力。

关键词：液压支架力学分析压架试验

基于Kriging模型的充液管道共振非概率可靠性分析

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振动工程学报 2012年第2期25卷 117-123页

作者：张屹尚刘永寿赵彬岳珠峰西北工业大学工程力学系飞行器可靠性工程研究所陕西西安710129

为解决传统概率可靠性在解决流固耦合问题方面的不足,研究了结构不确定参量用超椭球凸集模型和区间变量共同描述下的非概率共振可靠性问题。针对隐式极限状态函数难以求解的问题,引入Kriging模型和超立方抽样技术应用于非概率可靠性分... 详细信息

为解决传统概率可靠性在解决流固耦合问题方面的不足,研究了结构不确定参量用超椭球凸集模型和区间变量共同描述下的非概率共振可靠性问题。针对隐式极限状态函数难以求解的问题,引入Kriging模型和超立方抽样技术应用于非概率可靠性分析。该方法用Kriging模型作为近似模型描述原结构,并在计算过程中不断更新近似模型。考虑管道与液体之间的耦合作用,利用有限元软件对所建立的简单管道系统进行模态计算并且结合防共振理论进行充液管路系统的流固耦合振动非概率可靠性分析,用优化的方法计算可靠性指标。工程算例分析表明该方法的合理性,能完善流固耦合管道系统的防共振可靠性分析方法与理论。

关键词：非概率可靠性充液管道流固耦合共振可靠度 Kriging模型

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北京地铁智慧安检乘客满意度调查分析

劳动保障世界 2020年第32期 76-77页

作者：闫嘉仪智露平赵彬凯马钰北京联合大学生物化学工程学院北京100023

地铁智慧安检是借助于人工智能与物联网技术,实现安全检查手段智能化、自动化的安检模式。采用智能识别、人脸识别的安全检查模式,对提高地铁安检的速度、保障地铁安全有序运行具有重要作用。北京地铁在阜成门站设置智慧安检以来,安检... 详细信息

地铁智慧安检是借助于人工智能与物联网技术,实现安全检查手段智能化、自动化的安检模式。采用智能识别、人脸识别的安全检查模式,对提高地铁安检的速度、保障地铁安全有序运行具有重要作用。北京地铁在阜成门站设置智慧安检以来,安检效率大幅度提升。本文以北京地铁乘客为研究对象,采用问卷调查法调查了解地铁阜成门站智慧安检的现状,分析智慧安检试运营过程中存在的问题,为地铁运营公司完善地铁智慧安检,提高乘客满意度提供参考和建议。

关键词：智慧安检人脸识别人工智能