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模块化可重构卫星在轨自重构的分层规划

论文摘要

模块化可重构卫星具有组织灵活、操作方便、适应性强等特点,可以有效降低卫星研制和发射成本、提高卫星对紧急任务的响应速度、延长卫星寿命。重构规划问题对模块的具体移动方式进行求解,是实现自重构需要解决的核心问题之一。针对同构式旋转立方结构,给出其离散运动模型,推导出运动空间求解算法。为降低重构规划问题的不确定性和复杂程度,采用分层规划策略,将规划任务分解为设计中间构型的上层规划和求解实现中间构型移动方式的下层规划,每层规划内部独立进行求解。设计了利用Kuhn-Munkres算法实现上层规划的重构规划算法,使中间构型具有较小的结构跨度,特别适合在轨自重构的重构规划问题求解。仿真结果表明了所提规划策略和所设计规划算法的可行性和有效性。

论文目录

  • 1 模块化可重构卫星的在轨自重构过程
  • 2 模块化可重构卫星的相对位置建模
  •   2.1 模块化可重构卫星的构型
  •   2.2 构型的位置矩阵
  •   2.3 构型的连接矩阵
  • 3 自重构过程中的运动空间与运动特性
  •   3.1 立方体模块旋转运动的PCM模型
  •   3.2 模块在当前构型下的运动空间及其求解
  •   3.3 立方体模块的旋转运动特性分析
  • 4 基于分层规划的重构算法
  •   4.1 解决自重构问题的分层模型
  •   4.2 基于二分图模型的最优分配模型
  •   4.3 上层规划的Kuhn-Munkres算法
  •   4.4 基于最短路径的下层规划
  • 5 算例与仿真
  • 6 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王博,叶东,孙兆伟,唐生勇,陈欣

    关键词: 模块化可重构卫星,在轨自重构,分层规划,算法,运动空间,最短路径

    来源: 航空学报 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 哈尔滨工业大学卫星技术研究所,上海宇航系统工程研究所,北京航天长征飞行器研究所

    基金: 国家自然科学基金(61603115,91638301,51875119),中国博士后科学基金(2015M81455),2015年黑龙江省博士后资助经费(LBH-Z15085)~~

    分类号: V474

    页码: 276-288

    总页数: 13

    文件大小: 645K

    下载量: 252

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/fe557b389de33427585d12e9.html