基于PDDL的航天器轨道威胁自主规避任务规划方法

    公开(公告)号:CN116902225A

    公开(公告)日:2023-10-20

    申请号:CN202310666212.2

    申请日:2023-06-06

    Abstract: 本发明公开一种基于PDDL的航天器轨道威胁自主规避任务规划方法,包括:基于航天器各并行子系统的行为动作随时间的演化和依赖关系,采用PDDL语言构建航天器轨道威胁自主规避任务规划的领域描述;基于航天器的威胁感知流程及航天器所处环境条件,采用PDDL语言构建航天器轨道威胁自主规避任务规划的问题描述;结合所述领域描述和所述问题描述,生成航天器轨道威胁自主规避任务规划问题;求解所述任务规划问题,输出规划解,所述规划解为状态序列集合,表示各子系统在给定规划区间上从初始状态到目标状态的演化;本发明通过自主生成规避任务的一系列执行序列,实现了航天器执行既定任务时应对轨道威胁的协调运行。

    一种基于碎片位置预估的航天器安全轨道规划方法

    公开(公告)号:CN118083159B

    公开(公告)日:2025-03-18

    申请号:CN202410205789.8

    申请日:2024-02-26

    Abstract: 本发明属于航天科学技术领域,具体涉及一种基于碎片位置预估的航天器安全轨道规划方法,包括以下步骤:S1:基于LSTM神经网络的碎片位置预估模型;S2、基于梯度下降法优化碎片位置预估模型参数;S3、航天器利用人工势场法进行安全轨道规划;S4、相关场景仿真。步骤S1中还设计用于碎片轨迹实时预测的LSTM神经网络,LSTM神经网络的机构分为输入层、LSTM层和输出层,输入层,其用于接收碎片轨迹历史数据,如下:x(t)=[rd(t‑2p)rd(t‑p)rd(t)]T其中,rd(t)表示t时刻碎片位置,rd(t‑p)表示t‑p时刻碎片位置,rd(t‑2p)表示t‑2p时刻碎片位置,p表示预测间隔。本发明使航天器能够在复杂动态的空间环境中,利用自身的传感器和计算资源,实现快速自主的规避决策。

    一种用于抵御多路欺骗攻击的多航天器安全协同控制方法

    公开(公告)号:CN119065394A

    公开(公告)日:2024-12-03

    申请号:CN202411187437.0

    申请日:2024-08-28

    Abstract: 本发明属于多航天器编队安全控制技术领域,具体涉及一种用于抵御多路欺骗攻击的多航天器安全协同控制方法,包括利用罗德里格斯参数建立航天器的姿态运动学和动力学模型,建立多路欺骗攻击的数学模型并对受攻击的航天器模型进行预处理,设计基于受损系统状态的航天器一致性误差变量,构建航天器实际姿态输出与受损一致性误差变量之间的相关关系,利用自适应模糊更新律估计由欺骗攻击引起的航天器姿态模型中的未知项,并利用一阶滤波器构建第一虚拟控制器和第二虚拟控制器。本发明能够有效处理系统发生受到网络攻击时存在失稳的问题,进而有效解决了系统受到欺骗攻击的问题,保证了系统的稳定性。

    一种基于碎片位置预估的航天器安全轨道规划方法

    公开(公告)号:CN118083159A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410205789.8

    申请日:2024-02-26

    Abstract: 本发明属于航天科学技术领域,具体涉及一种基于碎片位置预估的航天器安全轨道规划方法,包括以下步骤:S1:基于LSTM神经网络的碎片位置预估模型;S2、基于梯度下降法优化碎片位置预估模型参数;S3、航天器利用人工势场法进行安全轨道规划;S4、相关场景仿真。步骤S1中还设计用于碎片轨迹实时预测的LSTM神经网络,LSTM神经网络的机构分为输入层、LSTM层和输出层,输入层,其用于接收碎片轨迹历史数据,如下:x(t)=[rd(t‑2p)rd(t‑p)rd(t)]T其中,rd(t)表示t时刻碎片位置,rd(t‑p)表示t‑p时刻碎片位置,rd(t‑2p)表示t‑2p时刻碎片位置,p表示预测间隔。本发明使航天器能够在复杂动态的空间环境中,利用自身的传感器和计算资源,实现快速自主的规避决策。

    一种基于UKF的同盟航天器协同拦截轨道机动威胁方法

    公开(公告)号:CN119045510A

    公开(公告)日:2024-11-29

    申请号:CN202411195319.4

    申请日:2024-08-29

    Abstract: 本发明属于航天科学技术领域,具体涉及一种基于UKF的同盟航天器协同拦截轨道机动威胁方法,所述方法包括以下步骤:S1:建立同盟航天器与轨道机动威胁的博弈状态方程;S2:设计同盟航天器与轨道机动威胁的支付函数;S3:设计同盟航天器基于无迹卡尔曼滤波估计轨道机动威胁支付函数的未知参数,并基于微分对策方法求解轨控加速度;S4:根据轨控加速度,控制同盟控制器协同拦截轨道机动威胁。本发明能够在线估计机动威胁支付函数的未知参数,优化航天器的协同控制策略,实现对轨道机动威胁的主动拦截。

    一种空间威胁目标意图识别模型及训练方法

    公开(公告)号:CN118410401A

    公开(公告)日:2024-07-30

    申请号:CN202410620678.3

    申请日:2024-05-20

    Abstract: 本发明属于空间威胁预警、空间态势感知技术领域,具体涉及一种空间威胁目标意图识别模型及训练方法,本发明之模型包括输入模块、输出模块以及处理模块,处理模块内部建立有基于Transformer的神经网络模型嵌入建立的威胁目标意图识别模型,本发明之方法首先建立相对导航信息特征集合;然后建立空间威胁目标的意图集合;再然后结合空间威胁目标的意图集合构建空间威胁目标相对轨迹数据;最后将空间威胁目标相对轨迹数据输入威胁目标意图识别模型,威胁目标意图识别模型自动判断威胁目标飞行轨迹,并识别出威胁目标意图。本发明准确度更高,并且具有更强的鲁棒性,能够在有噪声情况下对空间威胁目标进行意图识别。

    基于置信规则库的航天器轨道威胁等级推理方法及系统

    公开(公告)号:CN116090563A

    公开(公告)日:2023-05-09

    申请号:CN202310077591.1

    申请日:2023-02-01

    Abstract: 本发明公开了基于置信规则库的航天器轨道威胁等级推理方法及系统,所述方法包括:定义空间非合作目标威胁等级推理模型的输入量为目标类别、载荷类别、相对距离、相对速度且相对距离、相对速度采用真实值;采用DBRB结构推理模型作为空间非合作目标威胁等级推理模型并初始化模型参数;设置DBRB结构推理模型的参数的约束条件并对DBRB结构推理模型的参数进行优化,其中,约束条件包括模型的目标函数;根据优化后的DBRB结构推理模型参数,利用证据推理算法计算得到空间非合作目标威胁等级的推理结果并输出;本发明的优点在于:实时做出准确的威胁等级判断,且不需要地面技术人员进行干预。

    面向动作冲突的空间敌意目标规避区间松弛规划方法

    公开(公告)号:CN118607864B

    公开(公告)日:2025-02-11

    申请号:CN202410781377.9

    申请日:2024-06-18

    Abstract: 本发明属于卫星任务规划技术领域,具体涉及面向动作冲突的空间敌意目标规避区间松弛规划方法,包括以下步骤,S1:定义卫星规避威胁的任务规划问题,S2:规划算法的结构,S3:规划通过搜索来处理数值变量和扩展节点,S4:利用启发式函数,估计节点的成本,以从边界状态到达目标问题所需的动作数来衡量,S5:使用Z3来验证规划的一致性,并在其区间值中为数值变量分配最合适的值,S6:输出最终的规划结果,完成卫星规避威胁的任务规划。本发明在保证航天器安全的前提下尽可能地减小资源和时间的消耗,使系统总体性能达到最优,对于保障国家空间资产安全、提高卫星业务连续稳定运行能力、高效建设航天强国具有重大意义。

    一种自适应双层结构预测优化控制方法

    公开(公告)号:CN118295259B

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202410466268.8

    申请日:2024-04-18

    Abstract: 本发明属于多层级优化控制技术领域,具体涉及一种自适应双层结构预测优化控制方法,其特征在于:包括稳态目标优化层和动态控制层。所述稳态目标优化层采用稳态目标优化性能函数,求解得到稳态目标工作点传递给动态控制层;所述动态控制层采用自适应模型预测控制方法,设计不确定参数的自适应更新率,采用带有自适应更新率的估计模型替代原有的参数不确定性模型,设计模型预测控制策略求解最优控制输入并传递给基础控制层。本发明能够有效解决系统模型的不确定性问题,保证系统的闭环稳定性,有效提升系统的最优性能。

    一种用于抵御欺骗攻击的固定时间弹性控制方法及装置

    公开(公告)号:CN118249704A

    公开(公告)日:2024-06-25

    申请号:CN202410187470.7

    申请日:2024-02-20

    Abstract: 本发明公开了一种用于抵御欺骗攻击的固定时间弹性控制方法及装置,属于弹性控制领域,该控制方法包括有以下步骤,S1:建立欺骗攻击的数学模型,进一步设计受到欺骗攻击的电机控制系统模型,S2:利用中间误差变量构建第一虚拟控制器,第二虚拟控制器和固定时间,S3:构建具有固定时间特性的非奇异终端滑模面,并设计相应的参数分配规则器,S4:根据系统状态,非奇异终端滑模面和超螺旋算法设计相应的自适应律和固定时间趋近滑模控制律,S5:利用所设计的等效和趋近滑模控制律对电机系统进行控制;S6:建立Lyapunov函数,利用Lyapunov函数第二法证明控制系统的稳定性;它可以保证电机系统在受到欺骗攻击的情况下仍能保证系统在固定时间内恢复安稳运行。

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