基于遗传算法的有限推力轨道拦截优化研究 被引量：14

1

作者 汤一华 陈士橹 +1 位作者 徐敏 万自明 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期671-675,共5页

遗传算法是一种具有通用性、鲁棒性及全局最优性等优点的自适应优化技术。文中建立了空间飞行器的有限推力轨道拦截数学模型,并以空间飞行器燃料消耗最小为优化目标函数,运用遗传算法对空间飞行器的拦截变轨参数进行了优化设计。为了解... 遗传算法是一种具有通用性、鲁棒性及全局最优性等优点的自适应优化技术。文中建立了空间飞行器的有限推力轨道拦截数学模型,并以空间飞行器燃料消耗最小为优化目标函数,运用遗传算法对空间飞行器的拦截变轨参数进行了优化设计。为了解决轨道拦截这一多约束优化问题,在遗传算法中引入了罚函数方法,并通过动态改变算法参数来改进优化的收敛性。在对低地球轨道目标的拦截仿真中,选择发动机燃料质量秒耗量、推力作用方向和作用时间为优化参数,仿真结果证明了该方法在带约束有限推力轨道拦截优化中的有效性。 展开更多

关键词 空间飞行器 轨道拦截 有限推力 遗传算法

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空间拦截攻击区和威胁区仿真研究 被引量：10

2

作者 陈茂良 周军 常燕 《航天控制》 CSCD 北大核心 2009年第1期41-44,48,共5页

基于冲量变轨理论,建立了天基动能拦截器通过一次变轨机动拦截目标的轨道机动模型,提出了攻击区和威胁区的概念,并给出了确定攻击区和威胁区的数值搜索算法。通过仿真计算,分别对不同的拦截时间和机动能力约束条件下攻击区和威胁区进行... 基于冲量变轨理论,建立了天基动能拦截器通过一次变轨机动拦截目标的轨道机动模型,提出了攻击区和威胁区的概念,并给出了确定攻击区和威胁区的数值搜索算法。通过仿真计算,分别对不同的拦截时间和机动能力约束条件下攻击区和威胁区进行了仿真分析,结果表明,利用本算法能够方便地得到动能拦截器的攻击区和目标的威胁区,为拦截的实现提供必要的决策条件。 展开更多

关键词 攻击区 威胁区 轨道拦截 动能拦截器

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空间作战中固定时间轨道拦截的仿真研究 被引量：11

3

作者 白洪波 冯书兴 +1 位作者 朱丽萍 任新霞 《航天控制》 CSCD 北大核心 2006年第4期62-65,共4页

轨道拦截问题是航天领域的经典问题,而通过建模与仿真研究空间拦截技术是一种有效的途径。根据空间作战模拟仿真的需求,本文利用高斯方法建立了固定时间轨道拦截的模型,提出了模型的仿真实现流程,并通过STK卫星工具包软件对轨道拦截模... 轨道拦截问题是航天领域的经典问题,而通过建模与仿真研究空间拦截技术是一种有效的途径。根据空间作战模拟仿真的需求,本文利用高斯方法建立了固定时间轨道拦截的模型,提出了模型的仿真实现流程,并通过STK卫星工具包软件对轨道拦截模型进行了验证,对仿真结果做了分析,从而得出了轨道拦截的时间、所需能量以及轨道高度之间的基本关系,为深入进行轨道拦截的仿真研究提供一定的参考。 展开更多

关键词 空间作战 轨道拦截 仿真

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空天飞行器轨道拦截策略研究 被引量：8

4

作者 梁金登 李东旭 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期165-168,176,共5页

在分析空天飞行器(aerospace vehicle,ASV)的概念及其使命任务的基础上,针对ASV的特点,依据轨道动力学,探讨了ASV拦截同一圆轨道上及共面不共轨圆轨道上目标的策略。其中,在同一圆轨道上的拦截讨论了椭圆机动和快速机动两种拦截方案;在... 在分析空天飞行器(aerospace vehicle,ASV)的概念及其使命任务的基础上,针对ASV的特点,依据轨道动力学,探讨了ASV拦截同一圆轨道上及共面不共轨圆轨道上目标的策略。其中,在同一圆轨道上的拦截讨论了椭圆机动和快速机动两种拦截方案;在共面不共轨圆轨道上的拦截讨论了霍曼轨道机动、双椭圆轨道机动以及快速轨道机动三种拦截策略。在每一种拦截策略中均详细分析了拦截时间、拦截所需速度增量、拦截轨线长度等。最后通过仿真分析了各种拦截策略的优缺点。 展开更多

关键词 空天飞行器 轨道拦截 轨道机动

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轨道拦截问题的一种精确初制导方法研究 被引量：3

5

作者 汤一华 陈士橹 +1 位作者 徐敏 万自明 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2006年第4期53-56,共4页

对于轨道拦截问题,给出了一种基于速度增益制导和状态转移矩阵的精确初制导方法。该初制导方法能补偿制导方法误差和轨道摄动对拦截脱靶量的影响。仿真结果表明,所提出的精确初制导方法合理、有效,能在增加较小燃料消耗的情况下,大大提... 对于轨道拦截问题,给出了一种基于速度增益制导和状态转移矩阵的精确初制导方法。该初制导方法能补偿制导方法误差和轨道摄动对拦截脱靶量的影响。仿真结果表明,所提出的精确初制导方法合理、有效,能在增加较小燃料消耗的情况下,大大提高轨道拦截的制导精度。 展开更多

关键词 轨道拦截 初制导 速度增益 状态转移矩阵

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空间作战中的轨道拦截建模与仿真 被引量：4

6

作者 徐晓静 张恒源 李智 《装备指挥技术学院学报》 2005年第5期60-63,共4页

针对轨道机动作战是空间作战中的典型样式,提出了一种能量最省的轨道拦截模型,并应用高层体系结构(high level architecture,HLA)仿真体制进行了仿真研究.

关键词 空间作战 轨道拦截 仿真

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固定时间轨道拦截的制导方法研究 被引量：4

7

作者 党露 和兴锁 徐卫昌 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2014年第3期266-269,共4页

针对摄动影响下的固定时间轨道拦截问题,提出了一种基于虚拟拦截点的导引算法。通过对虚拟拦截点的修正,将摄动下的轨道拦截问题转化为二体假设下的Lambert轨道拦截问题进行求解,使摄动下的拦截问题得到简化。该方法计算过程简单,便于... 针对摄动影响下的固定时间轨道拦截问题,提出了一种基于虚拟拦截点的导引算法。通过对虚拟拦截点的修正,将摄动下的轨道拦截问题转化为二体假设下的Lambert轨道拦截问题进行求解,使摄动下的拦截问题得到简化。该方法计算过程简单,便于编程实现。仿真结果表明该方法合理有效,并能达到较高的精度。 展开更多

关键词 轨道拦截 Lambert制导 虚拟拦截点 超几何函数 牛顿迭代

原文传递

采用二次修正的立方星拦截仿真研究

8

作者 林思颖 康国华 +1 位作者 魏建宇 田士瑛 《航天控制》 CSCD 北大核心 2023年第1期67-73,共7页

针对空间攻防背景下立方星拦截问题,提出了一种Lambert求解与C-W方程结合的以燃料-时间为约束的拦截轨道快速设计方法。该方法首先在Lambert求解框架下,以燃料和拦截时间为限,建立了立方星转移时间与速度增量的模型,生成了初始拦截轨道... 针对空间攻防背景下立方星拦截问题,提出了一种Lambert求解与C-W方程结合的以燃料-时间为约束的拦截轨道快速设计方法。该方法首先在Lambert求解框架下,以燃料和拦截时间为限,建立了立方星转移时间与速度增量的模型,生成了初始拦截轨道;随后根据末端拦截精度需求,通过C-W方程进行末段导引,施加二次脉冲,对拦截轨道末端进行误差修正,使得最终误差可以满足任务要求。最后通过GMAT构建的轨道力学环境,在Matlab算法驱动下进行联合仿真验证,分析表明该算法在燃料和时间的共同约束下可获得一条优化轨道,并能兼顾末端拦截精度,具有工程借鉴意义。 展开更多

关键词 轨道拦截 Lambert问题 轨道摄动 可视化仿真 立方星

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线性相对运动的正切拦截和正切交会轨道研究 被引量：2

9

作者 王东哲 张刚 曹喜滨 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1434-1441,共8页

针对冲量方向与追踪器速度方向相同的正切轨道问题,用线性相对运动方程研究了正切于初始轨道和正切于目标轨道的共面轨道拦截和轨道交会问题。得到初始和终端时刻的相对速度向量的解析表达式,定义了两个关于目标真近点角的单变量函数,... 针对冲量方向与追踪器速度方向相同的正切轨道问题,用线性相对运动方程研究了正切于初始轨道和正切于目标轨道的共面轨道拦截和轨道交会问题。得到初始和终端时刻的相对速度向量的解析表达式,定义了两个关于目标真近点角的单变量函数,于是正切拦截和正切交会问题等价于这两个函数分别等于零,最后用割线法求解这两个函数的数值解。根据能量最优要求,考虑初始漂移段,分析了一个周期内的最佳初始正切冲量点。仿真结果校验了本文提出的方法。 展开更多

关键词 椭圆轨道 相对运动 正切冲量 轨道拦截 轨道交会

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采用混合遗传算法的有限推力轨道拦截优化 被引量：3

10

作者 李新三 王明建 +1 位作者 赵旭阳 方存忠 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第12期20-23,共4页

在轨道拦截问题中,研究了天基动能拦截器(KKV)的有限推力轨道拦截优化问题。针对在有限推力条件下,确定速度增益变轨方案,提出建立了轨道拦截优化数学模型,并将复形调优算法加入到遗传算法中,利用该混合遗传算法,以发动机燃料消耗质量... 在轨道拦截问题中,研究了天基动能拦截器(KKV)的有限推力轨道拦截优化问题。针对在有限推力条件下,确定速度增益变轨方案,提出建立了轨道拦截优化数学模型,并将复形调优算法加入到遗传算法中,利用该混合遗传算法,以发动机燃料消耗质量最小、拦截时间最短和拦截脱靶量最小为综合优化指标,对轨道拦截进行了优化。以太阳同步轨道上的天基KKV拦截GPS卫星轨道上的目标点为例,分析了混合遗传算法用于轨道拦截优化的性能进行了仿真。仿真结果表明,混合遗传算法能有效解决轨道拦截这一复杂非线性多目标优化问题,同时增强了局部搜索能力,提高了计算效率。 展开更多

关键词 有限推力 轨道拦截 混合遗传算法 多目标优化

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脉冲推力轨道拦截可达性描述及求解方法 被引量：2

11

作者 李彬 郑伟 张洪波 《飞控与探测》 2019年第4期26-36,共11页

针对航天器单脉冲轨道拦截可达性分析问题,基于共面变轨、逆轨拦截假设,考虑能量、时间和交会角约束,提出了拦截航天器可拦截区和可发射区的概念。在航天器单脉冲空间可达范围的基础上,进一步考虑了目标轨道的约束,建立了目标轨道命中... 针对航天器单脉冲轨道拦截可达性分析问题,基于共面变轨、逆轨拦截假设,考虑能量、时间和交会角约束,提出了拦截航天器可拦截区和可发射区的概念。在航天器单脉冲空间可达范围的基础上,进一步考虑了目标轨道的约束,建立了目标轨道命中区的计算策略,对异面轨道交叉点为燃料最省点做出了解释。把拦截可达性相关的问题归纳为8个基本拦截问题,通过这8个问题的组合,描述了考虑能量、时间和交会角约束下拦截问题的可拦截区和可发射区的计算方法。采用圆轨道共面变轨、逆轨拦截场景进行了仿真验证,结果表明该方法能够快速有效地计算出约束条件下航天器的拦截可达范围,能够用于分析特定任务情况下的拦截可达性。 展开更多

关键词 航天器 脉冲推力 轨道拦截 可达范围 任务规划

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轨道拦截预警算法研究

12

作者 李磊 周军 常燕 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2009年第1期43-46,共4页

针对空间轨道拦截作战模式,提出了一种拦截预警的计算方法。推导了求解轨道交点位置的表达式,然后结合拦截卫星的末端威胁距离给出了判断拦截是否发生的地心距判据和时间差判据,最后通过仿真算例验证了交点表达式以及判据的正确性,并讨... 针对空间轨道拦截作战模式,提出了一种拦截预警的计算方法。推导了求解轨道交点位置的表达式,然后结合拦截卫星的末端威胁距离给出了判断拦截是否发生的地心距判据和时间差判据,最后通过仿真算例验证了交点表达式以及判据的正确性,并讨论了拦截卫星的威胁距离与时间差门限的关系。 展开更多

关键词 轨道拦截 威胁距离 轨道交点 卫星动力学

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逆轨道拦截卫星轨道设计与优化 被引量：9

13

作者 马丹山 王明海 +1 位作者 鲜勇 李邦杰 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2009年第5期63-65,共3页

研究了一种逆轨道卫星拦截的方法。根据对逆轨道拦截卫星的要求,建立了停泊轨道的数学模型,并以轨道转移能量和快速拦截为优化目标,运用遗传算法对逆轨道拦截卫星的停泊轨道参数进行了优化设计。计算结果表明了遗传算法解决这一多约束... 研究了一种逆轨道卫星拦截的方法。根据对逆轨道拦截卫星的要求,建立了停泊轨道的数学模型,并以轨道转移能量和快速拦截为优化目标,运用遗传算法对逆轨道拦截卫星的停泊轨道参数进行了优化设计。计算结果表明了遗传算法解决这一多约束多目标优化问题的有效性。 展开更多

关键词 卫星拦截 逆轨道拦截 停泊轨道 遗传算法

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