复杂环境下的航天器姿态机动能量优化方法

    公开(公告)号:CN112131790A

    公开(公告)日:2020-12-25

    申请号:CN202011006430.6

    申请日:2020-09-23

    Abstract: 本发明公开的复杂环境下的航天器姿态机动能量优化方法,属于航天器姿态规划和能量优化领域。本发明实现方法:根据控制参数的上下限,生成航天器姿态机动路径初始化种群个体,选择种群中总体适应度函数值最小的个体为最优个体,设计组合变异方法引导当前种群个体变异,生成新的变异个体,进行交叉变换,生成新的交叉个体,将交叉个体和当前种群个体进行比较,选择总体适应度函数值最小的个体成为下一代种群成员,组合所有成员得到下一代的总体种群,将其中最优个体的总体适应度函数值与设定的收敛适应度值进行比较,判断是否找到种群最优解。若没有找到,进行下一代种群进化,若找种群最优解,输出当前最优个体,得到航天器能量最优姿态机动路径。

    一种复杂约束条件下多星多任务观测调度优化方法

    公开(公告)号:CN104361234B

    公开(公告)日:2017-07-14

    申请号:CN201410650731.0

    申请日:2014-11-15

    Abstract: 本发明涉及一种复杂约束条件下多星多任务观测调度优化方法,属于深空探测技术领域。本发明通过设计改进的蚁群算法实现,将环绕地球一个轨道圈次的一颗卫星资源用一只卫星代表,所有轨道圈次中的卫星资源形成一个蚁群系统;结合观测约束,引入能量需求预估和容量需求预估来控制转移概率。在状态转移规则中考虑了时间、能量和存储量等约束,并且观测调度任务具有优先级,该方法有助于提高真实卫星任务调度中的数据收集能力和应用水平。其中的改进蚁群算法,在可行的迭代范围内即能收敛得到更优质的解。

    欠通信下多航天器光斑响应式自主激光建链方法

    公开(公告)号:CN117498936A

    公开(公告)日:2024-02-02

    申请号:CN202311444229.X

    申请日:2023-11-01

    Abstract: 本发明公开的欠通信下多航天器光斑响应式自主激光建链方法,属于航空航天技术领域。本发明实现方法为:待建链航天器获取星间链路目标和相对位置进行姿态机动,使得星上激光器粗对准目标航天器,针对任一待建链路,构建主从星建链活动时序约束关系,主星进行激光扫描而从星进行激光捕获;若从星未能在预定时间内捕获激光光斑则自动交换主从星关系,进行激光扫描;若从星在预定时间内捕获光斑,基于时间预估策略更新从星激光扫描时间,实现主从星时序协同,防止不同航天器多次扫描的激光信号相互干扰;当主星捕获从星激光光斑后,双星进行高频激光互扫和激光器指向调整,直至激光稳定在双星视野中心,完成欠通信下多航天器光斑响应式自主激光建链。

    基于时间排序的A2C深度强化学习多星观测任务规划方法

    公开(公告)号:CN117455166A

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202311415731.8

    申请日:2023-10-27

    Abstract: 本发明公开的基于时间排序的A2C深度强化学习多星观测任务规划方法,属于航空航天技术领域。本发明实现方法为:在多星对地观测任务规划模型基础上,使用时间向量实现状态空间统一表示,进而建立深度强化学习的环境模型,并设定不同执行动作获得的奖励值,根据卫星对目标可见性构建Mask向量,使用归一化的方法保证动作选择概率之和为一,通过环境模型设定卫星参数及根据卫星观测任务规划特点随机生成卫星的不同初始状态,通过对环境模型的多次训练,提高对卫星不同任务执行状态下应急任务规划的适应能力。本发明不仅能够处理非应急状态下的常规观测任务规划问题,同时能够实现处于不同任务执行状态下的卫星应急任务规划。

    深空探测器任务规划的动态弧一致时间约束推理方法

    公开(公告)号:CN116933877A

    公开(公告)日:2023-10-24

    申请号:CN202310910405.8

    申请日:2023-07-24

    Abstract: 本发明公开的深空探测器任务规划的动态弧一致时间约束推理方法,属于航空航天技术领域。本发明实现方法为:建立深空探测器时间规划问题模型;在进行时间约束推理前将活动时间变量及时间约束表示为简单时间网络STN中的变量点与边,而后初始化时间约束网络,并在该网络中动态添加规划中新添加活动的时间变量和时间约束;通过变量值域更新列表对约束传播进行判断,只对新约束的影响范围内的变量计算新值域,并通过计算后值域削减与否来限制约束传播,缩小约束传播范围,减少时间约束推理次数,节省深空探测器有限的计算资源,提高复杂时间约束推理效率,提高深空探测器任务规划效率,增强深空探测器在突发事件下的任务规划实时性。

    基于DQN的多月球车采样固定目标自适应规划方法

    公开(公告)号:CN115202339B

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202210602846.7

    申请日:2022-05-30

    Abstract: 本发明公开的基于DQN的多月球车采样固定目标自适应规划方法,属于航空航天技术领域。本发明通过使用矩阵和向量形式表达多月球车状态空间,通过状态组中每个状态随机赋值,生成随机的每个多月球车系统的状态组,获得更多的多月球车状态矩阵,提升对于多月球车的任务规划的初始状态适应能力,提高规划器的自适应能力。本发明通过状态空间状态随机生成方法,生成大量训练用初始状态样本数据,利用基于DQN的多月球车采样任务训练体系对规划的状态空间预训练,能够在保持目标状态不变的情况下,适应多种不同的当前或初始状态,规划得出到达目标状态的动作序列,无需多次全序列重新规划,以快速处理多月球车在月表采样的任务规划问题。

    多智能体探测器任务规划的分层异步时间约束处理方法

    公开(公告)号:CN115545161A

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202211242096.3

    申请日:2022-10-11

    Abstract: 本发明公开的多智能体探测器任务规划的分层异步时间约束处理方法,属于航空航天技术领域。本发明实现方法为:建立多节点探测器时间规划问题模型,对时间约束问题进行多智能体简单时间网络等效表达,对多智能体简单时间网络进行分层表示,求解异步处理的智能体计算顺序;根据智能体计算顺序,基于弧一致算法对当前智能体时间约束网络进行约束处理,从而判断当前规划是否满足时间约束一致性。通过本发明实现多节点探测器分层异步弧一致时间约束处理,通过增加变量值域更新标志减少不必要的约束检测,能够减少单个智能体约束检测数,提高约束检测效率,从而实现多节点探测器自主规划过程中复杂时间约束的快速处理,提高多智能体探测器任务规划效率。

    基于DQN的多月球车采样固定目标自适应规划方法

    公开(公告)号:CN115202339A

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202210602846.7

    申请日:2022-05-30

    Abstract: 本发明公开的基于DQN的多月球车采样固定目标自适应规划方法,属于航空航天技术领域。本发明通过使用矩阵和向量形式表达多月球车状态空间,通过状态组中每个状态随机赋值,生成随机的每个多月球车系统的状态组,获得更多的多月球车状态矩阵,提升对于多月球车的任务规划的初始状态适应能力,提高规划器的自适应能力。本发明通过状态空间状态随机生成方法,生成大量训练用初始状态样本数据,利用基于DQN的多月球车采样任务训练体系对规划的状态空间预训练,能够在保持目标状态不变的情况下,适应多种不同的当前或初始状态,规划得出到达目标状态的动作序列,无需多次全序列重新规划,以快速处理多月球车在月表采样的任务规划问题。

    分段多项式航天器姿态机动轨迹规划方法

    公开(公告)号:CN115158705A

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202210811671.0

    申请日:2022-07-11

    Abstract: 本发明公开的分段多项式航天器姿态机动轨迹规划方法,属于航天器姿态规划领域。本发明实现方法为:建立航天器大角度姿态机动模型和指向约束姿态球地图;确定航天器敏感器初始指向和目标指向,用多项式表示航天器的姿态轨迹,通过球面三维路径规划、逆动力学和启发式二分时间分配方法分层依次满足指向约束、动力学约束和有界约束,能够得最短姿态机动时间姿态轨迹和固定姿态机动时间姿态轨迹,姿态轨迹规划效率高,对复杂指向约束处理能力强。本发明规划的轨迹作为标称轨迹作为姿态控制器的输入,通过控制器输出力矩实时跟踪标称轨迹,实现规避复杂禁忌区域的姿态机动,且能够提高跟踪控制的实时性和适应性。本发明更适用于星上自主姿态规划。

    柔性连接多节点小天体探测器着陆点最优分配方法

    公开(公告)号:CN112215417B

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202011081834.1

    申请日:2020-10-12

    Abstract: 本发明公开的柔性连接多节点小天体探测器着陆点最优分配方法,属于航空航天技术领域。本发明实现方法为:获取场景信息,包括探测器节点着陆前的位置、探测器节点间的位置约束及各探测器节点可选择的若干着陆点的位置及价值。为探测器节点信息及可选着陆点信息建立抽象模型,将有位置约束的柔性连接多节点小天体探测器着陆点最优分配问题描述为有约束的二分图最优匹配问题,采用加入约束检查的二分图最优匹配方法生成满足位置约束的着陆点最优分配方案。柔性连接多节点小天体探测器着陆点最优分配方法能够在给定的探测器节点集合及可选着陆点集合的基础上,快速生成满足节点间位置约束的最优着陆位置分配方案,提高多节点探测器着陆的安全性及价值收益。

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