卫星舱布局优化问题是一类NP困难问题。它不仅是一类特殊的耦合系统设计问题,也是一类复杂的组合优化问题。本文以国际商业通信卫星舱为背景,具体研究如何将卫星舱组件(有效载荷)分配到卫星舱承载板上,并优化组件在承载板上的布局。采用Wang-Landau (WL)抽样算法作为全局优化算法,结合局部搜索和启发式策略构建了一种混合算法。具体研究内容及成果如下：(1)研究已分配组件到基面后的多目标卫星舱布局优化问题。针对该问题,采用Wang-Landau (WL)抽样算法进行求解。为了加快全局最优解的搜索速度,在每次蒙特卡罗扫描生成新的布局时便执行基于梯度法的局部搜索(LS)。通过结合WL抽样算法,LS和启发式布局更新策略,构建了一种新的混合布局算法WL-LS。此外,为了改进算法的搜索效率,提出了一种简单高效的干涉量计算方法,将三维模型转化成二维模型,即长方体简化为矩形,圆柱体简化为圆形。在此布局问题中,矩形待布物正交放置。对两个算例进行了测试。计算结果显示,该算法是一种求解多目标卫星舱布局优化问题的有效算法。(2)研究三维简化卫星舱组件分配与布局优化问题。针对卫星舱组件在承载板之间的分配问题,采用神经网络算法求解得到一种近似最优分配方案。针对三维简化卫星舱组件布局优化问题,首先将组件简化为长方体待布物和圆柱体待布物。在计算干涉量时,又将其简化为矩形待布物和圆形待布物,其中矩形待布物任意放置。提出了改进的不适合多边形法,即通过分析矩形或圆形中心和不适合边界之间的几何关系,进行干涉性判断和干涉量的计算。最后,在使用神经网络算法得到卫星舱组件的分配方案后,运行WL-LS算法对两个算例进行了测试。计算结果表明,所提出的算法是解决三维简化卫星舱组件分配与布局优化问题的有效算法。