非合作目标多航天器编队轨迹规划行为方法

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"基于行为的非合作目标多航天器编队轨迹规划" 这篇研究论文探讨了在航天领域中一个重要的问题,即如何进行基于行为的非合作目标多航天器编队轨迹规划。当前,航天器编队轨迹规划的研究往往忽视了目标非合作性、编队构型复杂性和控制协同性等因素,而这篇论文则针对这些问题提出了新的解决方案。 文章首先介绍了所提出的基于聚集行为模型的期望运动场设计。这个模型将期望速度视为一组具有不同行为特性的速度矢量的和,通过构建平衡态构型公式来确定行为调节参数。这样的设计旨在使航天器能够根据预设的行为策略自主调整其运动路径。 接着,论文引入了高斯型环境函数来描述非合作目标的特性。非合作目标可能无法提供精确的运动信息或者有意避开编队,这增加了规划的难度。为了应对这个问题,作者利用C-W方程改进了期望运动场,确保在编队与非合作目标形成期望构型的过程中,能够同时避免航天器之间的碰撞并保持与非合作目标的安全距离。 通过数值仿真,论文展示了该算法的有效性,证明了多航天器编队能在限定时间内(如3000秒)达到预期构型。这种方法的优势在于其自主性、协同性和鲁棒性,能够在复杂环境和多控制目标的情况下实现有效的轨迹规划,适用于各种不同的编队构型。 关键词:行为策略、非合作目标、多航天器编队、碰撞规避、轨迹规划。这些关键词强调了研究的核心内容,涵盖了航天器在面对非合作目标时如何通过智能行为策略和协同控制来规划安全有效的飞行轨迹。 这篇论文对于未来航天任务中的编队飞行控制和安全导航具有重要的理论和实践意义,尤其是在面对不确定性和非合作性的外部环境时,这种基于行为的规划方法提供了新的思路和工具。同时,它也对航天工程的控制理论和技术发展产生了积极的推动作用。