基于层次分析法与模糊理论的卫星效能评估

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1、第30卷第2期计算机仿真2013年2月文章编号：1006—9348(2013)02—0055—07基于层次分析法与模糊理论的卫星效能评估项磊1，杨新1，张扬1，余晓刚2(1．中国科学院光电研究院，北京100194；2．北京遥感信息研究所，北京100192)摘要：卫星系统效能准确评估问题，是卫星方案设计及优化提高卫星系统运行效率的基础。由于卫星面对多任务观测，无法准确评估完成任务的效能。所以，评估指标体系及评估方法的合理应用便成为效能评估的关键技术。为此提出采用指标体系和评估方法描述的目的是能在仿真环境中以标准化的流程来检验卫星

2、系统的效能，通过分析卫星系统效能评估的特点，首先建立卫星效能评估的指标体系，然后通过层次分析法对其进行权重计算，并通过计算机仿真获取各指标的数值，最后使用模糊评判模型对卫星系统综合效能进行计算，取得了较好的效果，验证了数据的真实性和方法的可行性，解决了系统中非线性、高耦合的难题。关键词：卫星效能评估；层次分析法；模糊理论；建模与仿真中图分类号：TP391．9文献标识码：BEffectivenessEvaluationforSatelliteSystemBasedonAnalyticHierarchyProcessandFuzz

3、yTheoryXIANGLeil，YANGXinl，ZHANGYan91，YUXiao—gan92(1．AcademyofOpto—Electronics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100194，China；2．BeijingRemoteSensingInformationGraduateSchool，Beijing100192，China)ABSTRACT：Satelliteeffectivenessevaluationisthebasisofsatelliteprojectdesign

4、andimprovingsatellitesystemrunningefficiency，thecriticaltechnologiesofeffectivenessevaluationareevaluationindexandmethods，theaimofthemistoverifytheeffectivenessofthesatellitesystem．Byanalyzingthecharacteristicsofsatellitesystemeffective-[1essevaluation，thepaperfirst

5、lysetupsatelliteeffectivenessevaluationindexstructure，thencomputedtheweightsoftheindex，atlast，thepaperevaluatedthesatellitesystemcomprehensiveeffectivenessbyusingtheFuzzyevalua-tionmodeltoachievegoodresults．Itdemonstratesthedataauthenticityandmethodfeasibility．Theme

6、thodCansolvethenon—linearandhighcouplingproblemintuitively．KEYWORDS：Satelliteeffectivenessevaluation；Analytichierarchyprocess；Fuzzytheory；ModelingandSimulation1引言随着对地观测卫星系统的不断发展，各类卫星等空间信息系统设施越来越多，但由于其昂贵的造价，如何开展对地观测卫星系统的效能评估，以指导对地观测卫星的布局和发展是十分有意义的事情，目前，在卫星系统设计阶段主要采用的

7、是静态能力评价方法，卫星系统总体性能的分析往往着重于卫星的性能几何等特性，而较少考虑卫星系统在真正执行任务过程时受到的种种约束。基于静态评价指标的系统设计虽然能够保证卫星对给定区域的观测能力，但很难描述基金项目：中国科学院光电研究院创新基金项目支持(Y12407A01Y)收稿日期：2012—04—12修回日期：2012—05—09同在观测范围内的多个具体任务对卫星资源的竞争情况，从而无法准确评价卫星系统对具体观测任务需求的完成能力。因此，开展对地观测卫星系统的效能评估，可以对系统的总体设计方案给出反馈意见，这样能够节约大量的人

8、力物力资源，因此分析、评估总体性能和效能，以寻求最满意方案，是迫切需要研究和解决的重要问题。本文以对地观测多卫星系统为主要研究对象，首先针对当前无法全面动态评估卫星系统的效能，建立了针对卫星任务的效能评估指标体系，其次综合采用层次分析法和模糊数学的评判理论，并结合卫星系统指标