本文针对复杂的卫星舱布局优化设计问题,采用现代智能优化技术,研究了多种布局情形,多种布局方法,并通过算例验证了这些方法的良好性能。首先介绍了布局优化问题的背景,指出充分利用问题本身的启发式信息有利于求解卫星舱布局优化问题。本着从简单到复杂的原则,分别对卫星舱二维圆形布局问题、卫星舱二维多边形布局问题、以及卫星舱三维布局问题展开研究。针对卫星舱二维圆形布局问题,改进了现有的计算模型,将多目标优化问题分为两个步骤求解。第一个步骤中引进一般圆形布局问题中基于快速下降法的局部搜索方法,第二个步骤考虑平衡约束。为了得到近似全局最优解,采用多次迭代方法,从多点出发求解。通过在测试集上的计算,表明本文的处理方法相对于文献中的方法有更好的性能。其次,给出了卫星舱二维圆形布局问题的构造方法。该方法在定位规则的约束下,逐个布置每个布局物的位置。因为采用不同的定位次序会得到不同的布局质量,本文采用了粒子群优化算法、遗传算法、以及蚁群优化算法等三种方法来进行定位次序的全局优化搜索。在相同的测试集上,构造法的计算效果对比最速下降法有进一步的提高。随后,研究了卫星舱二维多边形布局问题。在以定量的方式定义了多边形的覆盖之后,采用模拟退火方法进行覆盖量和不平衡量的优化。设计了一个可计算出理论最优值的多边形布局物测试集,该测试集既包含凸多边形布局物,也包含凹多边形布局物。在该测试集上的计算表明,在布局物数目不多的情况下,算法能保证所求布局解的性能。通过在一个现有的矩形布局物的测试集上的计算,表明算法的性能优于文献中的遗传算法。最后,综合二维计算的研究成果,给出了卫星舱三维布局问题的求解方法。利用启发式方法将布局物分成两个集合,采用模拟退火方法对每个集合中的布局物在卫星舱中进行布局优化计算。利用五个测试算例,验证了方法的可行性。与现有算法相比,本文的算法具有优势。简言之,本文针对卫星舱布局优化问题的多种模型,采用了多种方法进行计算。本文的计算结果表明,采用启发式方法,结合元启发式方法,是求解卫星舱复杂布局优化问题的有力手段。