周 强，姚丽坤，范志瑞，金玮玮，王羽白，许 琦

(1. 北京空间飞行器总体设计部， 北京100094； 2. 中国航天员科研训练中心， 北京100094；3. 大连理工大学， 大连116024)

1 引言

近年来，结构优化方法被广泛应用于航天器设计。 张华等结合实验、数值模拟及优化的相关理论，对双圆柱筒薄壳结构进行了分析和优化，提升了结构的整体性能；张铁亮等引入拉丁超立方采样、代理模型技术以及NSGA-II 多目标优化算法对桁架类结构进行了优化，结果表明通过多目标优化可在航天器基频基本不变的情况下，较大幅度降低航提起的质量；周志成等考虑收拢和在轨展开2 种工况约束条件下，以最小化结构质量为目标函数，采用二级多点逼近寻优算法对卫星结构进行了优化；刘欣等对局部动力学频率特性的匹配进行了研究，基于响应谱分析的频率匹配技术优化配置局部系统的固有频率，使得优化后航天器设备的加速度响应幅值大幅度降低。

优化理论一定程度上提高了设计水平，缩短了产品研发周期。 然而，实际工程中的设计过程是复杂的，现有的总体-分系统-单机的分系统功能模块划分的设计模式使得航天器的发射和运行成本巨大，同时带来设计上无法避免的问题，如结构冗余、功能分散等，难以满足载人深空探测的需求。 仅从单学科角度考虑，设计与优化已难以抵消由于任务的复杂性所带来的成本，因此需从宏观角度，结合现有的先进技术，为实现多功能融合寻找契机，从而实现结构以及功能的集成融合设计，在更大程度上降低空间探索的成本。……