基于約束可滿足的航天器自主任務(wù)規(guī)劃方法研究
發(fā)布時(shí)間:2017-09-03 17:30
本文關(guān)鍵詞:基于約束可滿足的航天器自主任務(wù)規(guī)劃方法研究
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【摘要】:由于空間探測目標(biāo)遠(yuǎn)且所處環(huán)境不確定,利用地面測控站來遙測遙控的方式在一定程度上已很難滿足航天器控制的實(shí)時(shí)性以及安全性等要求。自主技術(shù)可使此類問題得以有效解決,且已逐漸成為航天領(lǐng)域發(fā)展的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),航天器自主任務(wù)規(guī)劃則是自主技術(shù)的重要組成元素之一。本文針對(duì)航天器自主任務(wù)規(guī)劃的特點(diǎn),從航天器規(guī)劃模型復(fù)雜化、約束關(guān)系精簡化及規(guī)劃執(zhí)行高效化等幾個(gè)方面出發(fā),對(duì)航天器任務(wù)規(guī)劃中關(guān)鍵技術(shù)—約束可滿足問題展開相關(guān)研究。首先,對(duì)航天器規(guī)劃領(lǐng)域的建模方法進(jìn)行了研究。針對(duì)航天器自主任務(wù)規(guī)劃的實(shí)際情況,對(duì)不同的規(guī)劃知識(shí)進(jìn)行了研究與分析。在此基礎(chǔ)上,使用規(guī)劃領(lǐng)域建模語言PDDL建立了航天器模型,并對(duì)規(guī)劃建模語言中關(guān)鍵元素進(jìn)行了詳細(xì)分析。其次,分析了模型間約束關(guān)系及各模型中相關(guān)動(dòng)作的約束類型,重新設(shè)計(jì)符合航天器自主任務(wù)規(guī)劃領(lǐng)域的模型?紤]自主技術(shù)的現(xiàn)狀,以航天器的自主任務(wù)規(guī)劃為背景,針對(duì)航天器的衛(wèi)星成像問題,建立了航天器模自主任務(wù)規(guī)劃模型。然后,對(duì)航天器自主任務(wù)規(guī)劃中約束可滿足技術(shù)進(jìn)行了研究與分析。在弧相容算法和沖突導(dǎo)向算法的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的啟發(fā)式搜索策略,對(duì)規(guī)劃執(zhí)行效率進(jìn)行提升。采用啟發(fā)式和沖突導(dǎo)向算法使得規(guī)劃能夠更加智能地回溯,提高了規(guī)劃的速度。最后,在上述研究成果基礎(chǔ)上,為了驗(yàn)證本文所設(shè)計(jì)的基于啟發(fā)式的約束可滿足方法,使用面向?qū)ο笄揖邆鋬?yōu)良跨平臺(tái)特性的圖形用戶界面應(yīng)用程序框架Qt,設(shè)計(jì)并建立了基于約束可滿足問題的航天器自主任務(wù)規(guī)劃地面仿真系統(tǒng)。驗(yàn)證了航天器模型可行性和算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】:自主任務(wù)規(guī)劃 約束可滿足問題 規(guī)劃建模語言
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:V448.2
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-24
- 1.1 研究的目的和意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-22
- 1.2.1 規(guī)劃建模語言11-12
- 1.2.2 約束可滿足技術(shù)相關(guān)研究12-16
- 1.2.3 航天器自主任務(wù)規(guī)劃相關(guān)研究16-21
- 1.2.4 基于約束可滿足的自主任務(wù)規(guī)劃技術(shù)研究21-22
- 1.3 論文內(nèi)容與文章結(jié)構(gòu)22-24
- 第2章 航天器自主任務(wù)規(guī)劃建模方法研究24-34
- 2.1 引言24-25
- 2.2 PDDL建模語言分析25-26
- 2.3 航天器規(guī)劃知識(shí)模型定義26-27
- 2.4 基于PDDL的航天器自主任務(wù)規(guī)劃模型建立27-33
- 2.5 本章小結(jié)33-34
- 第3章 航天器任務(wù)規(guī)劃領(lǐng)域約束分析34-44
- 3.1 引言34-36
- 3.2 航天器任務(wù)規(guī)劃領(lǐng)域約束條件36-37
- 3.3 系統(tǒng)約束類型與約束表達(dá)37-42
- 3.4 本章小結(jié)42-44
- 第4章 基于約束可滿足的航天器任務(wù)規(guī)劃算法44-55
- 4.1 引言44-45
- 4.2 約束可滿足規(guī)劃問題基本定義45-46
- 4.3 基于約束可滿足的規(guī)劃算法研究46-51
- 4.3.1 弧相容性算法46-47
- 4.3.2 沖突導(dǎo)向回跳算法47-51
- 4.4 基于啟發(fā)式的約束可滿足規(guī)劃算法設(shè)計(jì)51-54
- 4.5 本章小結(jié)54-55
- 第5章 基于約束可滿足的航天器自主任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)55-62
- 5.1 引言55
- 5.2 仿真系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)55-57
- 5.2.1 航天器規(guī)劃系統(tǒng)結(jié)構(gòu)55-56
- 5.2.2 規(guī)劃過程56-57
- 5.3 仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)57-60
- 5.4 系統(tǒng)仿真與結(jié)果分析60-61
- 5.5 本章小結(jié)61-62
- 第6章 總結(jié)與展望62-64
- 6.1 總結(jié)62-63
- 6.2 展望63-64
- 參考文獻(xiàn)64-69
- 致謝69
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 代樹武,孫輝先;航天器自主運(yùn)行技術(shù)的進(jìn)展[J];宇航學(xué)報(bào);2003年01期
,本文編號(hào):786369
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/786369.html
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