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基于速度增量的空间绳系机器人中距离逼近过程最优轨迹规划
  • ISSN号:1000-6893
  • 期刊名称:航空学报
  • 时间:2012.8.8
  • 页码:1531-1539
  • 分类:V448.234[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]西北工业大学航天飞行动力学技术重点实验室,陕西西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(60805034,61005062);西北工业大学博士论文创新基金(CX201217);航天飞行动力学技术重点实验室开放基金(2012afdl022)
  • 相关项目:空间绳系机器人建模与协调控制方法研究
中文摘要:

针对空间绳系机器人中距离逼近过程最优轨迹规划问题,提出了基于速度增量的多目标逼近轨迹优化方法,优化指标为总速度增量及逼近时间。首先建立逼近过程相对动力学模型及最优逼近轨迹优化模型,然后利用改进型非劣分类遗传算法得到相对逼近距离1.5km内逼近轨迹的Pareto最优解。仿真结果表明,该方法可以揭示空间绳系机器人逼近距离1.5km内逼近时间、燃料消耗、相对目标的面内视界角及速度增量次数之间的相互关系,能满足针对不同任务需求提供相应最优轨迹的要求。

英文摘要:

This paper proposes a multi-objective trajectory optimization approach based on velocity impulse for the medium range trajectory planning of a space tethered robot, The optimization includes total velocity impulse and flight time. First, a relative dynamic model and a trajectory optimization model are provided for an approaching target of the space tethered robot. Next, the non-dominated sorting genetic algorithm is employed to obtain the optimal trajectory Pareto solution set for a relative distance of 1.5 km. Simulation results show that this method can reveal the relationships among flight time, fuel consumption, planar view angle and velocity impulse number. By identifying multiple solutions, the approach can produce the corresponding optimal trajectory to meet different task requirements for a medium approaching range.

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期刊信息
  • 《航空学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国航空学会
  • 主编:孙晓峰
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  • 邮箱:hkxb@buaa.edu.cn
  • 电话:010-82317058 82318016
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6893
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1929/V
  • 邮发代号:82-148
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,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)
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