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2016年 第17卷 第6期

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《信息与电子工程前沿（英文）》 >> 2016年 第17卷 第6期 doi: 10.1631/FITEE.1500292

求解多目标卫星舱布局优化问题的带局部搜索的Wang-Landau抽样算法

. Jiangsu Engineering Center of Network Monitoring, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China.. School of Computer & Software, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China.. School of Mathematics and Statistics, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China.. Office of Informationization Construction and Management, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China

发布日期： 2016-06-28
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摘要

卫星舱布局设计问题属于一种NP困难问题，该问题不仅仅是一种复杂的耦合系统设计问题，也是一种特殊的多目标优化问题。解决该问题最大的难点在于待优化的函数具有大量的由高能势垒分隔开的局部极小值点。Wang-Landau (WL)抽样算法是一种改进的蒙特卡罗方法，目前已成功应用于许多优化问题的求解中。本文采用WL抽样算法求解卫星舱布局优化问题。为了加快全局最优解的搜索速度，每次蒙特卡罗扫描产生新布局时便执行基于梯度法的局部搜索(LS)方法。通过结合WL抽样算法、LS方法和启发式布局更新策略，本文提出了WL-LS混合算法用于求解卫星舱最优布局。此外，为了提高算法计算效率，针对两个物体（如两矩形物体，两圆形物体或者一矩形物体和一圆形物体）之间的干涉深度，本文提出了一种快速准确的计算方法。矩形物体是正交放置的。分别测试了包含51个物体和53个物体的两个算例。在两个算例中，本文所提出的算法均超过了文献中的方法。数值结果表明，WL-LS是一种求解卫星舱布局优化问题的有效算法。

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