以共面圓軌道衛(wèi)星星群一對一在軌服務(wù)問題為對象,提出了一種基于網(wǎng)格編碼差分進(jìn)化的在軌服務(wù)任務(wù)規(guī)劃方法。首先,綜合考慮速度增量和變軌時(shí)間等指標(biāo),基于雙脈沖霍曼轉(zhuǎn)移構(gòu)建了一種兩層任務(wù)規(guī)劃框架。在此基礎(chǔ)上,提出了一種新型網(wǎng)格編碼差分進(jìn)化方法。該方法引入序列逐次枚舉思想,快速生成滿足一對一任務(wù)約束的任務(wù)指派矩陣,并定制一種面向離散網(wǎng)格編碼的差分變異操作,在保證任務(wù)規(guī)劃方案可行性的前提下實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)空間的高效探索,從而有效求解在軌服務(wù)任務(wù)規(guī)劃問題。衛(wèi)星星群在軌服務(wù)任務(wù)規(guī)劃案例表明,本文提出的網(wǎng)格編碼差分進(jìn)化方法能夠獲取滿足工程需求的任務(wù)規(guī)劃結(jié)果,且計(jì)算效率較傳統(tǒng)遺傳算法提升了約90%,從而驗(yàn)證了本文研究工作的有效性和工程實(shí)用性。 

【文章來源】：無人系統(tǒng)技術(shù). 2020,3(05)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

在軌服務(wù)任務(wù)規(guī)劃框架

本節(jié)對在軌服務(wù)任務(wù)規(guī)劃框架采用的雙脈沖霍曼轉(zhuǎn)移模型進(jìn)行簡要介紹。雙脈沖霍曼轉(zhuǎn)移過程如圖2所示，服務(wù)星在軌道半徑為r1的圓軌道C1的任意點(diǎn)P處產(chǎn)生第一個(gè)速度增量Δv1，進(jìn)入橢圓轉(zhuǎn)移軌道E，并在E的遠(yuǎn)地點(diǎn)A產(chǎn)生第二個(gè)速度增量Δv2，進(jìn)入半徑為r2的圓軌道C2�；袈D(zhuǎn)移過程兩次脈沖所需的速度增量如式（2）所示：

可以看出，按照上述方法生成的任務(wù)指派矩陣自動滿足在軌服務(wù)任務(wù)規(guī)劃問題中的一對一約束條件，且交換任務(wù)指派矩陣網(wǎng)格編碼中任意兩列或兩行，不改變?nèi)蝿?wù)規(guī)劃結(jié)果的可行性，從而有效提升了在軌服務(wù)任務(wù)規(guī)劃約束優(yōu)化問題的求解效率和魯棒性。3.3 網(wǎng)格編碼差分變異操作

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]在軌服務(wù)航天器任務(wù)指派問題[J]. 梁彥剛,王偉林.  國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)

博士論文
[1]地球同步軌道在軌服務(wù)任務(wù)規(guī)劃建模與優(yōu)化研究[D]. 周洋.國防科技大學(xué) 2017
[2]航天器在軌服務(wù)任務(wù)規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 余婧.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015



本文編號：3264586