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题名序列凸优化的小天体附着轨迹优化
被引量：16
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作者
刘延杰
朱圣英
崔平远
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机构
北京理工大学宇航学院
深空自主导航与控制工信部重点实验室
飞行器动力学与控制教育部重点实验室
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期177-183,共7页
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基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2012CB720000)
国家自然科学基金(61374216
+3 种基金
61304248
61304226)
基础科研计划(JCKY2016602C018)
民用航天项目
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文摘
针对小天体附着多约束轨迹优化问题,提出一种基于序列凸优化的轨迹优化方法。首先采用内球谐引力场模型对目标小天体附近的不规则引力场进行精确建模,内球谐引力场模型是对经典球谐系数法的改进,形式简单,计算量小,并且克服了经典球谐系数模型在形状不规则的小天体附近不收敛的问题。对于小天体附着多约束轨迹优化问题,通过约束松弛、线性化、离散化过程,转化为一个可以迭代求解的二阶锥规划问题(SOCP),进而采用内点法进行解算。数学仿真结果显示,优化结果符合各项约束条件,以零速度到达了目标着陆点,且符合燃耗最优的优化目标。利用序列凸优化算法进行小天体附着燃耗最优轨迹设计,推导简便,计算速度快,精度高,具有应用价值。
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关键词
小天体附着
轨迹优化
内球谐引力场
二阶锥规划
内点法
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Keywords
Soft landing
Trajectory optimization
Interior gravity field
Second-order convex programming
Primal-dual interior-points
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分类号
V448.224
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名深空探测器多智能体强化学习自主任务规划
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作者
孙泽翼
王彬
胡馨月
熊新
金怀平
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机构
昆明理工大学信息工程与自动化学院
云南省人工智能重点实验室
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出处
《深空探测学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2024年第3期244-255,共12页
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基金
空间碎片专项(KJSP2020020302)。
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文摘
针对深空探测器执行附着任务时各子系统协同规划自主性、快速性和自适应性的要求,提出一种基于近端策略优化方法的多智能体强化学习协同规划,将单智能体近端策略优化算法与多智能体混合式协作机制相融合,设计了一种多智能体自主任务规划模型,并引入噪声正则化优势值解决多智能体集中训练中协同策略过拟合的问题。仿真结果表明,多智能体强化学习自主任务规划方法能根据实时环境变化,对智能自主优化小天体附着任务的协作策略适时调整,与改进前的算法相比提高了任务规划成功率和规划解的质量,缩短了任务规划的时间。
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关键词
多智能体强化学习
深空探测自主任务规划
近端策略优化
小天体附着
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Keywords
multi-agent reinforcement learning
autonomous task planning of deep space exploration
proximal policy optimization
small celestial body attachment
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分类号
TP18
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名小天体附着形貌特征快速优选
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作者
修文博
何颖
朱圣英
刘延杰
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机构
北京理工大学深空探测技术研究所
深空自主导航与控制工信部重点实验室
中国航天科技国际交流中心
青岛科技大学自动化与电子工程学院
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出处
《深空探测学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2024年第3期286-294,共9页
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基金
基础科研项目(JCKY2021603B030)。
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文摘
针对小天体附着过程中形貌特征复杂且数量众多,导致在线特征选取时特征组合数量多、计算量大、计算效率低等问题,提出了一种在线形貌特征快速选取方法。利用多类型特征快速评价指标结合搜索区域,建立了单帧图像特征快速优选的方法。同时,考虑到小天体附着过程中在线特征选取采样间隔短、帧间图像重合度高、特征继承概率高的特点,提出了帧间图像特征继承优选方法。仿真实验表明单帧图像搜索区域和帧间图像特征继承的设计,降低了特征组合数量,提升了计算效率,提高了在线特征选取速度。
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关键词
小天体附着
多类型特征
特征快速选取
形貌特征
视觉导航
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Keywords
asteroid landing
multi-type feature
rapid feature selection
morphology feature
visual navigation
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分类号
V11
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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题名小天体附着相对导航观测序列规划及试验
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作者
李嘉兴
王大轶
邓润然
葛东明
董天舒
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机构
北京空间飞行器总体设计部
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出处
《深空探测学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2024年第3期295-303,共9页
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基金
国家重点研发计划项目(2019YFA0706500)
国家自然科学基金(U20B2055,61525301)。
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文摘
针对小天体附着探测过程中受计算资源限制,序列图像自主相对导航系统难以处理大量光学图像信息的问题,提出一种相对导航观测序列规划的方法,基于Fisher信息矩阵建立了描述陆标观测精度的可观测度指标,并以此为指导设计了观测序列的规划策略,优选出关键观测时刻。为验证相对导航方法的有效性,搭建了小天体附着试验平台,通过8根绳索并联牵引载荷平台实现着陆器6自由度附着运动的模拟。最后在试验平台搭载可见光相机实现小天体附着相对导航的半物理仿真试验,在高精度相对导航的同时大幅降低了导航系统的计算负担,研究将为小天体工程的实施提供支持。
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关键词
小天体附着
相对导航
序列图像
观测规划
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Keywords
small body attachment
relative navigation
sequential images
observation planning
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分类号
V249.3
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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