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编队卫星队形重构防碰撞最优轨迹规划
  • ISSN号:1000-6893
  • 期刊名称:航空学报
  • 时间:0
  • 页码:1818-1823
  • 语言:中文
  • 分类:V448.2[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]哈尔滨工业大学航天学院,黑龙江哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金(60774062)
  • 相关项目:一类挠性航天器主动振动鲁棒控制技术研究
中文摘要:

针对编队卫星队形重构的轨迹规划问题,提出了直接配置混合整数线性规划(DCMILP)方法。首先将卫星编队飞行问题进行简化,整个过程使用线性化描述;继而将三阶Simpson方法扩展至编队卫星的队形重构过程中,将各卫星的状态量和控制量在各节点处离散化;然后根据目标函数及碰撞规避问题等各种约束条件,将整个过程转化为混合整数线性规划问题,从而可以找到该非凸问题的全局最优解。最后,通过对三维和二维两组编队卫星队形重构进行仿真,由结果可以看出,与传统方法相比该方法快速有效,能够满足实时性的要求,使得卫星编队的自主运行成为可能。

英文摘要:

This article presents a direct collocation mixed integer linear programming (DCMILP) method for energy-optimal trajectory planning of satellite formation reconfiguration. First, the formation flying problcm is simplified to that of linear formulation. Second, the three-order Simpson method is extended to the formation reeonfiguration problem, and the state and control variables are discretized at the nodes. Then, by means of the objective function, collision avoidance and other constraints, the formation reconfiguration problem is transformed into a problem of mixed integer linear programming so as to find a global optimal solution to this non-convex optimization problem. Finally, the three-dimension and two dimension simulation results demonstrate that this method is able to solve the problem in a short time and that it can be used as an on-line algorithm of trajectory planning for formation reconfiguration.

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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
  • 地址:北京海淀区学院路37号
  • 邮编:100083
  • 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)
  • 被引量:24676