位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
航天器规避动态障碍物的自适应人工势函数制导
  • ISSN号:1000-758X
  • 期刊名称:中国空间科学技术
  • 时间:2012.10.10
  • 页码:1-8
  • 分类:O413.1[理学—理论物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]西北工业大学航天学院,西安710072, [2]航天飞行动力学技术重点实验室,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(11072194)资助项目
  • 相关项目:蜂拥卫星编队飞行全局协调的涌现与最优控制研究
作者: 高鹏|罗建军|
中文摘要:

针对航天器近距离操作中的动态障碍物规避问题,研究了一种燃料较省、精度较高的规避动态障碍物的自适应人工势函数制导方法。首先,对于引入高斯函数形式斥力势会使势函数在收敛点处的值不为零的情况,对斥力势乘以修正项,使得在收敛点的势能为零,消除了平衡点的偏离;在规避静态障碍物的基础上,研究了规避动态障碍物的人工势函数制导。其次,根据速度与引力梯度之间的关系,设计负反馈,使引力势梯度“适应”速度的变化,研究了规避动态障碍物的自适应人工势函数制导。最后,采用精确的数学模型进行数值仿真,验证所设计的制导律的正确性和有效性,并与传统的人工势函数制导对比。仿真结果表明:采用修正势函数提高了收敛精度;自适应人工势函数制导控制脉冲作用施加更加合理,相比人工势函数而言,总速度脉冲消耗可节省30%,精度提高两个数量级。

英文摘要:

To avoid the dynamic obstacles during spacecraft autonomous proximity operations, a fuel saving and high-accuracy adaptive artificial potential function guidance method for dynamic obstacles avoidance was presented. As for the situation that the Gaussian repulsive potential function was non-zero at the desired position, a correction term was multiplied to eliminate deviation from the equilibrium point. The guidance law of avoiding dynamic obstacles was deduced based on that of the static obstacles avoidance. Then, according to the relationship between velocity and gravity gradient, the negative feedback control was designed to make the gravity gradient adapt to the variance of velocity, and the adaptive artificial potential function guidance law for dynamic obstacles avoidance was obtained eventually. To verify the correctness and effectiveness of the guidance law, a series of numerical simulations using the precise mathematical model were carried out. The simulation results show that the corrected potential function can effectively improve the convergent precision~ and the adaptive artificial potential function guidance law makes the control pulses.more reasonable, with saving 30% of the total delta V, and is two degrees more accurate than the traditional artificial potential function guidance law.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《中国空间科学技术》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国航天科技集团公司
  • 主办单位:中国空间技术研究院
  • 主编:侯深渊
  • 地址:北京市海淀区知春路82号北京空间科技信息研究所
  • 邮编:100086
  • 邮箱:zgkj1981@163.com
  • 电话:010-68745321 62542333
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-758X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1859/V
  • 邮发代号:82-595
  • 获奖情况:
  • 1991年获首届国防科技期刊三等奖,1997年获第二届期刊评比二等奖,2001年入选“中国期刊方阵”并进入“双百”期刊,2008年被评为中国精品科技期刊,2010年获优秀国防科技情报期刊成果三等奖,被EI检索正式收录
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:4318