針對空間站應(yīng)用任務(wù)影響因素眾多、各因素間相互耦合的特點,分析了空間應(yīng)用任務(wù)影響因素,設(shè)計了基于高層體系架構(gòu)的空間站應(yīng)用任務(wù)分布式仿真框架,開發(fā)了仿真驗證系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了對相應(yīng)任務(wù)規(guī)劃結(jié)果的驗證。結(jié)果表明:分布式仿真驗證系統(tǒng)能夠支持任務(wù)規(guī)劃結(jié)果驗證,任務(wù)規(guī)劃結(jié)果合理可行。 

【文章來源】：載人航天. 2020,26(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

空間站應(yīng)用任務(wù)的影響因素

依據(jù)空間站應(yīng)用任務(wù)分析結(jié)果與實際任務(wù)運(yùn)行場景,設(shè)計仿真想定,識別其中參與者與關(guān)鍵變量,開發(fā)聯(lián)邦概念模型。仿真場景想定如圖2所示,場景中主體包括運(yùn)控、載荷、航天員、飛船、艙段、資源持有者、環(huán)境、監(jiān)控、應(yīng)用任務(wù)。其中,載荷、航天員、飛船、艙段和應(yīng)用任務(wù)均對應(yīng)相應(yīng)的實體;環(huán)境包括空間站軌道、姿態(tài)、大氣、微重力、輻射、磁場等;資源提供者包括艙段和實驗柜;運(yùn)控對應(yīng)任務(wù)規(guī)劃結(jié)果;監(jiān)控對應(yīng)仿真過程的觀察者和記錄者。分析聯(lián)邦仿真劇情中的角色,可分為:長期運(yùn)控、短期運(yùn)控、運(yùn)輸、任務(wù)、載荷、資源、航天員、環(huán)境和監(jiān)控9種。基于HLA的設(shè)計仿真框架如圖3所示,包括應(yīng)用任務(wù)仿真數(shù)據(jù)庫和仿真聯(lián)邦兩部分。數(shù)據(jù)庫存儲應(yīng)用任務(wù)數(shù)據(jù)及聯(lián)邦初始化數(shù)據(jù),仿真聯(lián)邦包括長期運(yùn)控成員、短期運(yùn)控成員、運(yùn)輸類成員、任務(wù)類成員、載荷類成員、資源類成員、航天員類成員、環(huán)境類成員和監(jiān)控類成員9大類,對應(yīng)仿真劇情中的9類角色。

仿真系統(tǒng)以運(yùn)控成員為推動方,控制整個時間軸上的事件。其中長期運(yùn)控成員解析任務(wù)規(guī)劃結(jié)果中的載荷上下行規(guī)劃,控制仿真時間軸上的載荷、飛船、艙段上下行;短期運(yùn)控成員解析任務(wù)執(zhí)行計劃,控制任務(wù)的開始;運(yùn)輸成員仿真飛船和艙段的發(fā)射和回收過程;任務(wù)成員仿真任務(wù)運(yùn)行過程,包括運(yùn)行過程中所需要使用的載荷、航天員,主動占用載荷、航天員;載荷成員是一個被動的成員,響應(yīng)運(yùn)輸成員的狀態(tài)、任務(wù)狀態(tài),修改自身屬性;資源成員也是一個被動的成員,響應(yīng)載荷對資源的占用情況,修改自身屬性;航天員成員根據(jù)自身作息規(guī)律作息,并根據(jù)運(yùn)輸成員狀態(tài)和任務(wù)狀態(tài)修改自身屬性;監(jiān)控記錄仿真過程中載荷、資源、航天員超限的情況及環(huán)境不滿足的情況;環(huán)境成員仿真空間站運(yùn)行環(huán)境,實時計算空間站的位姿、大氣、微重力條件、太陽輻射、日月位置、磁場等。3.3 應(yīng)用任務(wù)仿真數(shù)據(jù)庫

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]空間站運(yùn)行控制任務(wù)規(guī)劃體系方案研究[J]. 李劍,鄒雪梅,王成.  載人航天. 2019(01)
[2]天宮-2空間科學(xué)與應(yīng)用任務(wù)及進(jìn)展[J]. 張偉.  國際太空. 2016(12)
[3]空間站運(yùn)營在軌任務(wù)并行規(guī)劃技術(shù)研究[J]. 邱冬陽,卜慧蛟,王帥,王功波,羅亞中.  載人航天. 2016(06)
[4]我國空間站的空間科學(xué)與應(yīng)用任務(wù)[J]. 高銘,趙光恒,顧逸東.  中國科學(xué)院院刊. 2015(06)
[5]多領(lǐng)域建模仿真方法綜述[J]. 葉新,潘清,董正宏.  軟件. 2014(03)
[6]國外空間站應(yīng)用任務(wù)規(guī)劃綜述[J]. 王俊,朱忠奎,郭文瑾.  衛(wèi)星應(yīng)用. 2012(03)

博士論文
[1]空間站在軌任務(wù)規(guī)劃問題建模與求解方法研究[D]. 卜慧蛟.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]基于HLA的空間環(huán)境要素建模與仿真技術(shù)研究[D]. 王鵬.解放軍信息工程大學(xué) 2006

碩士論文
[1]空間站運(yùn)營在軌任務(wù)重規(guī)劃方法研究[D]. 牟帥.國防科技大學(xué) 2017
[2]空間站運(yùn)營總體任務(wù)規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 林鯤鵬.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[3]基于HLA的有效載荷任務(wù)仿真系統(tǒng)設(shè)計[D]. 羅曉艷.中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心） 2008



本文編號：3524475