智能任務規(guī)劃和自主運行技術能夠提升航天器智能性和任務回報,同時降低操作人員的工作強度和運行成本。本書較為系統(tǒng)地介紹了航天器自主運行和任務規(guī)劃的基本概念和主要方法,包括緒論、航天器任務規(guī)劃問題的特點分析、航天器平臺自主規(guī)劃問題的求解模型設計、航天器載荷自主規(guī)劃問題的求解模型設計、航天器智能任務規(guī)劃算法分析、面向平臺智能運行的任務規(guī)劃算法、航天器智能任務籌劃及自主決策、面向載荷智能運行的任務規(guī)劃算法、航天器智能任務規(guī)劃與自主運行的模式與體系、國外典型航天器任務規(guī)劃系統(tǒng)等內(nèi)容。
本書內(nèi)容豐富實用,可供從事航天器智能規(guī)劃方面的技術人員和管理人員閱讀,也可作為高等院校相關專業(yè)的教材或教學輔助用書。
李玉慶
哈爾濱工業(yè)大學教授、博士生導師,飛行器動力學與控制研究所書記、副所長,深空探測著陸與返回控制技術重點實驗室副主任。黑龍江省首批高層次人才,中國空間科學學會空間智能專業(yè)委員會委員,北京空間飛行器總體設計部科技委外聘委員。多年來一直致力于智能裝備和自主技術研究,包括航天器及復雜裝備智能狀態(tài)感知與健康管控、航天器智能任務規(guī)劃與自主運行、無人集群智能博弈策略學習、無人單元智能運動控制等。近年來主持承擔了國家重點研發(fā)計劃、國家部委預研、基礎科研、國家自然科學基金等科研項目50余項。獲省部級科技進步獎二等獎2項、三等獎1項,發(fā)表學術論文40余篇,申請授權(quán)國家發(fā)明專利20余項,出版學術專著1部。
第1章 緒論
1.1 內(nèi)涵、目的與意義
1.2 相關概念與定義
1.3 航天器自主技術的發(fā)展歷程
1.4 本章小結(jié)
第2章 航天器任務規(guī)劃問題的特點分析
2.1 航天器任務規(guī)劃問題的總體分析
2.2 平臺任務規(guī)劃問題簡析
2.3 航天器載荷任務籌劃及決策問題特點
2.4 載荷任務規(guī)劃問題特點
第3章 航天器平臺自主規(guī)劃問題的求解模型設計
3.1 航天器平臺自主任務規(guī)劃問題描述
3.2 航天器平臺自主任務規(guī)劃知識描述方法
3.3 典型航天器平臺自主管理的知識模型
第4章 航天器載荷自主規(guī)劃問題的求解模型設計
4.1 航天器載荷任務規(guī)劃問題描述
4.2 載荷任務規(guī)劃的典型約束條件分析
4.3 典型約束條件的數(shù)學表達
4.4 常用目標函數(shù)設計
第5章 航天器智能任務規(guī)劃算法分析
5.1 常用規(guī)劃調(diào)度方法
5.2 針對平臺任務規(guī)劃的算法分析
5.3 針對載荷任務規(guī)劃的算法分析
第6章 面向平臺智能運行的任務規(guī)劃算法
6.1 航天器任務規(guī)劃問題
6.2 基于A*的搜索策略
6.3 基于狀態(tài)擴展的任務規(guī)劃算法
6.4 仿真示例
第7章 航天器智能任務籌劃及自主決策
7.1 航天器智能任務籌劃問題描述
7.2 航天器的任務產(chǎn)生機制分析
7.3 航天器智能任務籌劃及自主決策問題描述
7.4 航天器任務屬性智能配置問題的數(shù)學模型
7.5 航天器任務籌劃及自主決策方法
第8章 面向載荷智能運行的任務規(guī)劃算法
8.1 編碼方式
8.2 初始群體產(chǎn)生
8.3 適應值計算
8.4 選擇機制
8.5 變異策略
8.6 交叉策略
8.7 種群更新
8.8 終止條件
8.9 算法實現(xiàn)流程
8.10 仿真示例
8.11 算法性能分析
第9章 航天器智能任務規(guī)劃與自主運行的模式與體系
9.1 星群自主協(xié)作運行模式分析
9.2 現(xiàn)有星群組織結(jié)構(gòu)模型分析
9.3 自主任務規(guī)劃的運行機制設計
9.4 自主任務規(guī)劃系統(tǒng)軟硬件體系結(jié)構(gòu)設計
第10章 國外典型航天器任務規(guī)劃系統(tǒng)
10.1 ASPENMAMM衛(wèi)星地面規(guī)劃系統(tǒng)
10.2 RSSC衛(wèi)星任務規(guī)劃系統(tǒng)
10.3 MAPGEN航天器任務規(guī)劃系統(tǒng)
參考文獻
名詞索引