卫星通信市场是一个竞争激烈和迅速发展的市场。为了更好地适应市场的发展,卫星有效载荷的规模和复杂性也随之增加。其结果是,当放大器发生故障时,以前由工程师人工枚举实现的备份环开关切换方案的选择任务,已成变得困难费时而且容易出错。因为选择切换方案时必须满足许多条件约束,同时达到几个操作目标。例如,减少信道中断的数量是必须考虑的,因为它们会影响为客户提供的服务。本论文提出了新的有效的优化技术来解决这个具有挑战性的优化问题,并可以在工程师做决策时提供帮助。首先应用Qt的信号与槽机制和图形视图框架实现了备份环的设计绘制平台,简化了备份环的设计过程;然后,应用图论中图的邻接链表表示法实现了备份环的模型建立,提出了一种基于回溯递归搜索方法的备份环分析方法,该方法通过保存所有可行解,然后根据目标函数从中查找获得最优解决方案,可以精确的获得备份环切换的最佳方案;最后,对于更大规模的备份环,本文设计了基于遗传算法的备份环分析方法,通过整数编码将开关位置信息融入染色体中,模仿生物进化的遗传操作,并根据一定停止条件获得开关切换的最优方案。将备份环绘制平台和两种分析方法结合起来,本文实现了完整的备份环设计绘制和分析软件(Ring)。可以方便的实现备份环的设计,并帮助工程师快速的选择出最佳的开关切换方案。