航天科技出版基金 面向空間機(jī)動(dòng)任務(wù)的決策推演理論及應(yīng)用

目錄
第1章緒論1
1.1概述1
1.2國內(nèi)外典型空間機(jī)動(dòng)任務(wù)現(xiàn)狀2
1.2.1國外典型空間機(jī)動(dòng)任務(wù)2
1.2.2國內(nèi)典型空間機(jī)動(dòng)任務(wù)3
1.3決策推演理論相關(guān)綜述4
1.3.1決策推演系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀4
1.3.2軌道機(jī)動(dòng)策略優(yōu)化算法研究現(xiàn)狀5
1.3.3決策推演中的多目標(biāo)任務(wù)規(guī)劃研究現(xiàn)狀6
1.3.4決策推演中的數(shù)字仿真基礎(chǔ)7
1.4本書的主要內(nèi)容和安排9第2章決策推演基礎(chǔ)理論11
2.1坐標(biāo)系建立11
2.2軌道動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)13
2.2.1時(shí)間系統(tǒng)建模13
2.2.2二體問題14
2.2.3航天器軌道動(dòng)力學(xué)建模21
2.2.4航天器相對運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)方程23
2.3常用軌道脈沖機(jī)動(dòng)策略27
2.3.1霍曼轉(zhuǎn)移27
2.3.2雙橢圓轉(zhuǎn)移29
2.3.3蘭伯特轉(zhuǎn)移30
2.4任務(wù)規(guī)劃常用優(yōu)化算法32
2.4.1遺傳算法32
2.4.2差分進(jìn)化算法33
2.4.3NSGAⅡ算法34
2.4.4MOEA/D算法35
2.5小結(jié)36第3章空間機(jī)動(dòng)任務(wù)分析與建模37
3.1機(jī)動(dòng)接近伴飛任務(wù)模型38
3.1.1接近伴飛任務(wù)簡介38
3.1.2接近伴飛任務(wù)數(shù)學(xué)模型39
3.1.3約束條件40
3.2機(jī)動(dòng)抵近成像任務(wù)模型42
3.2.1抵近成像任務(wù)簡介42
3.2.2抵近成像任務(wù)數(shù)學(xué)模型42
3.2.3約束條件43
3.3機(jī)動(dòng)避障任務(wù)模型44
3.3.1機(jī)動(dòng)避障任務(wù)簡介44
3.3.2機(jī)動(dòng)避障任務(wù)數(shù)學(xué)模型45
3.3.3約束條件45
3.4機(jī)動(dòng)巡航普查任務(wù)模型46
3.4.1巡航普查任務(wù)簡介46
3.4.2巡航普查任務(wù)數(shù)學(xué)模型47
3.4.3約束條件47
3.5機(jī)動(dòng)在軌維護(hù)任務(wù)模型48
3.5.1在軌維護(hù)任務(wù)簡介48
3.5.2在軌維護(hù)任務(wù)數(shù)學(xué)模型49
3.5.3約束條件50
3.6面向空間任務(wù)的機(jī)動(dòng)策略決策50
3.6.1接近伴飛任務(wù)52
3.6.2抵近成像任務(wù)52
3.6.3機(jī)動(dòng)避障任務(wù)53
3.6.4巡航普查任務(wù)53
3.6.5在軌維護(hù)任務(wù)53
3.7小結(jié)54第4章面向空間機(jī)動(dòng)任務(wù)的航天器仿真決策55
4.1遠(yuǎn)距離抵近機(jī)動(dòng)策略55
4.1.1考慮光照約束的共面目標(biāo)抵近決策及算例仿真55
4.1.2考慮交會(huì)窗口的異面目標(biāo)抵近決策及算例仿真62
4.1.3遠(yuǎn)程大范圍轉(zhuǎn)移機(jī)動(dòng)決策及算例仿真67
4.1.4多脈沖多構(gòu)型抵近機(jī)動(dòng)決策及算例仿真73
4.2近距離伴飛機(jī)動(dòng)策略78
4.2.1伴飛距離調(diào)整的快速轉(zhuǎn)移決策及算例仿真79
4.2.2伴飛相位調(diào)整的鏡像調(diào)相決策及算例仿真84
4.2.3自主繞飛決策及算例仿真87
4.2.4基于多目標(biāo)優(yōu)化的水滴懸停構(gòu)型設(shè)計(jì)決策及算例仿真92
4.2.5多點(diǎn)快速蘭伯特轉(zhuǎn)移決策及算例仿真99
4.2.6交會(huì)對接過程Vbar接近策略107
4.3碰撞預(yù)警及規(guī)避策略110
4.3.1碰撞預(yù)警技術(shù)方案及算例仿真111
4.3.2防撞避讓軌道技術(shù)方案118
4.4小結(jié)121第5章任務(wù)綜合效能評估方法122
5.1效能評估方法122
5.1.1效能評估概述122
5.1.2評估指標(biāo)體系建立122
5.1.3效能評估方法的種類124
5.2機(jī)動(dòng)接近伴飛任務(wù)效能評估127
5.2.1任務(wù)概述127
5.2.2指標(biāo)構(gòu)建127
5.2.3效能評估描述129
5.3機(jī)動(dòng)抵近成像任務(wù)效能評估129
5.3.1任務(wù)概述129
5.3.2指標(biāo)構(gòu)建129
5.3.3效能評估描述131
5.4機(jī)動(dòng)避障任務(wù)效能評估131
5.4.1任務(wù)概述131
5.4.2指標(biāo)構(gòu)建132
5.4.3效能評估描述133
5.5機(jī)動(dòng)巡航普查任務(wù)效能評估133
5.5.1任務(wù)概述133
5.5.2指標(biāo)構(gòu)建133
5.5.3效能評估描述134
5.6機(jī)動(dòng)在軌維護(hù)任務(wù)效能評估134
5.6.1任務(wù)概述134
5.6.2指標(biāo)構(gòu)建134
5.6.3效能評估描述136
5.7小結(jié)136第6章面向空間多目標(biāo)的軌道機(jī)動(dòng)任務(wù)規(guī)劃 137
6.1基于改進(jìn)遺傳算法的巡航普查任務(wù)規(guī)劃137
6.1.1任務(wù)時(shí)限約束下的巡航普查機(jī)動(dòng)任務(wù)模型建立138
6.1.2基于傳統(tǒng)遺傳算法的任務(wù)規(guī)劃及算例仿真139
6.1.3基于貪婪策略的遺傳算法的任務(wù)規(guī)劃及算例仿真142
6.2基于進(jìn)化算法的在軌維護(hù)任務(wù)規(guī)劃145
6.2.1交會(huì)對接任務(wù)規(guī)劃模型146
6.2.2基于差分進(jìn)化算法的軌跡規(guī)劃及算例仿真148
6.2.3基于NSGAⅡ和MOEA/D的軌道次序規(guī)劃及算例仿真152
6.2.4考慮多軌道面混合目標(biāo)的任務(wù)規(guī)劃算例仿真157
6.3軌道機(jī)動(dòng)任務(wù)規(guī)劃研究未來展望163
6.4小結(jié)164第7章航天器決策推演系統(tǒng)工程實(shí)現(xiàn)165
7.1航天器決策推演系統(tǒng)功能劃分165
7.1.1任務(wù)籌劃與仿真決策總控軟件165
7.1.2仿真場景顯示軟件167
7.1.3模擬成像效能軟件171
7.1.4效能評估軟件175
7.1.5決策系統(tǒng)軟件技術(shù)177
7.2數(shù)據(jù)通信功能實(shí)現(xiàn)182
7.2.1數(shù)據(jù)通信部分的總體設(shè)計(jì)182
7.2.2軟件數(shù)據(jù)通信實(shí)現(xiàn)183
7.2.3數(shù)據(jù)通信協(xié)議184
7.3對遠(yuǎn)距離抵近機(jī)動(dòng)策略的實(shí)際應(yīng)用與軟件實(shí)現(xiàn)186
7.3.1抵近機(jī)動(dòng)仿真應(yīng)用實(shí)現(xiàn)186
7.3.2大范圍轉(zhuǎn)移仿真應(yīng)用實(shí)現(xiàn)191
7.4對近距離伴飛機(jī)動(dòng)策略的實(shí)際應(yīng)用與軟件實(shí)現(xiàn)193
7.4.1伴飛機(jī)動(dòng)仿真應(yīng)用實(shí)現(xiàn)193
7.4.2蘭伯特轉(zhuǎn)移仿真應(yīng)用實(shí)現(xiàn)196
7.5對碰撞規(guī)避策略的實(shí)際應(yīng)用與軟件實(shí)現(xiàn)198
7.6小結(jié)201
參考文獻(xiàn)202