● 摘要
针对遥感卫星，进行总体多学科优化设计研究，不仅具有理论意义，而且具有重要的工程应用价值，能有效的提高卫星系统性能。本文以遥感卫星的多学科设计优化为应用背景，针对传统的串行设计方法将卫星平台和有效载荷、卫星的各个分系统之间的耦合关系割裂开来所带来的整体性能不佳等问题，采用协同优化方法系统地进行卫星多学科设计优化研究，各个模块分析模型采用更为精确的分析模型。本文首先以iSIGHT为基础，建立了卫星多学科优化设计的优化框架，定义了各个分析模块的接口；针对对地观测卫星建立了系统级及分系统级的数学分析模型（结构分系统采用他人的有限元模型），并以此模型为基础进行了多学科优化计算，得出了一部分结果，验证了所建的多学科优化设计框架的合理性；最后针对建立的优化框架和分析模型，以先粗后精的搜索原则，提出了先模拟退火法全局搜索后序列二次规划法局部搜索的优化策略，能得出了比较满意的优化结果。优化结果满足约束条件，表明协同优化方法能够实现卫星多学科优化功能，获得合理的优化结果。