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成像衛星學習型雙層任務規劃理論及應用/航天資源規劃與調度

  • 作者:何永明//陳英武|責編:陳凱仁
  • 出版社:清華大學
  • ISBN:9787302648857
  • 出版日期:2023/11/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:195
人民幣:RMB 79 元      售價:
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內容大鋼
    本書創造性地提出了成像衛星學習型雙層任務規劃理論及應用。本書從成像衛星任務規劃的發展趨勢出發,詳細闡述了成像衛星任務規劃系統設計方法、學習型雙層任務規劃模型及求解框架,深入淺出地介紹了成像衛星運行控制和任務規劃過程,便於讀者快速理解本書的研究內容。針對任務規劃問題的兩個求解過程,分別設計確定性演算法和強化學習演算法,力求實現求解過程的通用性與高效性、求解效率與求解精度之間的有機統一。本書的研究成果可應用於實際工程問題中,理論分析過程也可為組合優化領域其他難題的求解提供思路與方法。
    本書可作為系統工程、管理科學與工程、航空航天工程、運籌學、人工智慧等專業學科的高年級本科生、研究生和高校教師的參考用書,也可供航天工業部門的工程技術人員、相關科研機構的研究人員,以及對衛星任務規劃領域感興趣的科技工作者閱讀和參考。

作者介紹
何永明//陳英武|責編:陳凱仁

目錄
第1章  引言
  1.1  成像衛星
    1.1.1  基本分類
    1.1.2  發展方向與挑戰
  1.2  成像衛星任務規劃
  1.3  研究動機與意義
  1.4  本書特色與創新點
  1.5  本書內容框架
第2章  成像衛星任務規劃系統設計
  2.1  術語解釋
  2.2  國外典型系統研究現狀
  2.3  系統需求分析
    2.3.1  運控流程分析
    2.3.2  協作關係分析
    2.3.3  業務邏輯分析
    2.3.4  功能結構設計
  2.4  系統設計理念
    2.4.1  整體設計思路
    2.4.2  系統設計原則
  2.5  系統UML建模
    2.5.1  用例模型設計
    2.5.2  結構對象設計
    2.5.3  行為對象設計
  2.6  本章小結
第3章  成像衛星任務規劃問題分析與雙層優化模型建立
  3.1  成像衛星任務規劃問題
    3.1.1  問題定義
    3.1.2  基本假設
  3.2  成像衛星任務規劃問題研究現狀
    3.2.1  專家系統模型
    3.2.2  一般整數規劃模型
    3.2.3  經典規劃問題模型
    3.2.4  約束滿足問題模型
  3.3  成像衛星任務規劃問題基本要素
    3.3.1  輸入參數
    3.3.2  輸出參數
    3.3.3  目標函數
    3.3.4  約束條件
  3.4  問題分解與雙層組合優化框架
    3.4.1  問題分解
    3.4.2  成像衛星任務調度問題定義
    3.4.3  成像衛星任務分配問題定義
    3.4.4  雙層組合優化框架
  3.5  學習型雙層任務規劃模型及求解思路
    3.5.1  任務調度的數學規劃模型
    3.5.2  任務分配的MDP模型
    3.5.3  學習型集成求解思路
  3.6  本章小結
第4章  基於確定性演算法的成像衛星任務調度問題研究
  4.1  成像衛星任務調度演算法研究現狀

  4.2  約束分析與約束檢查
    4.2.1  相關概念定義
    4.2.2  成像質量約束分析
    4.2.3  姿態轉換時間約束分析
    4.2.4  基於時間線推進機制的約束檢查演算法
  4.3  基於剩餘任務密度的啟髮式演算法
    4.3.1  求解思路
    4.3.2  構造啟髮式函數設計
    4.3.3  最優性證明
    4.3.4  複雜度分析
    4.3.5  演算法優勢與局限性
  4.4  基於任務排序的動態規劃演算法
    4.4.1  多階段決策模型
    4.4.2  主要計算過程
    4.4.3  最優性證明
    4.4.4  複雜度分析
    4.4.5  演算法優勢與局限性
  4.5  模擬實驗
    4.5.1  實驗場景設計
    4.5.2  實驗結果及分析
  4.6  本章小結
第5章  基於強化學習的成像衛星任務分配問題研究
  5.1  相關研究現狀
    5.1.1  任務分配模型與演算法
    5.1.2  機器學習應用於組合優化
  5.2  面向任務分配問題的MDP模型
    5.2.1  邏輯結構
    5.2.2  動作空間
    5.2.3  狀態空間
    5.2.4  短期回報
    5.2.5  價值函數
  5.3  求解任務分配問題的改進深度Q學習演算法
    5.3.1  求解框架
    5.3.2  剪枝策略
    5.3.3  複雜度分析
  5.4  模擬實驗
    5.4.1  任務分配演算法性能分析
    5.4.2  集成演算法性能分析
  5.5  本章小結
第6章  「高景一號」成像衛星任務規劃應用研究
  6.1  「高景一號」任務規劃問題背景
    6.1.1  「高景一號」基本情況
    6.1.2  「高景一號」運控系統
  6.2  系統設計
    6.2.1  外部介面設計
    6.2.2  內部介面設計
    6.2.3  數據結構設計
  6.3  問題建模與求解
    6.3.1  雙層優化模型
    6.3.2  學習型規劃演算法

  6.4  模擬實驗
    6.4.1  實驗場景
    6.4.2  單星規劃實驗結果
    6.4.3  多星協同實驗結果
  6.5  本章小結
第7章  總結與展望
  7.1  總結
  7.2  展望
參考文獻
附錄A  符號說明
附錄B  縮寫詞列表

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