空间站长期运营在轨事件与飞船访问统筹规划

空间站总体运营任务规划是一类对象规模庞大且约束关系复杂的问题,其主要包括飞船访问序列规划、在轨事件分配规划和需求物资补给规划.为简化问题,过去的研究仅对飞船规划、事件规划和物资规划中的某一类子问题单独进行建模和求解.本文提出了一种考虑多元要素间耦合关系的统筹规划方法,可同时求解综合规划方案.首先,构建了空间站总体规划领域概念模型,以描述规划对象属性及其间的内在联系.其次,为处理各子问题间的复杂约束关系,提出了基于分解的单个可行方案求解方法.最后,基于进化算法优化方案,提出了应用于多变量规模复合问题的进化策略,从而克服了不同子问题规模差异对优化的影响.应用算例分析表明,所提出的规划模型与方法可有效化解统筹规划中的复杂约束,所提出的复合问题进化策略可显著提高优化效率.     

异构编队卫星近距离操作轨迹规划方法

针对编队卫星的空间在轨服务任务,提出一种多类载荷异构星群的协同操作方案。首先,考虑星间自主通信,建立了由一颗主故障识别的观测卫星和多颗主维修补给的操作卫星构成的编队系统。其次,提出一种基于循环交替策略的多星协同轨迹规划方法,并基于差分进化算法优化了星群轨迹。最后,结合算例仿真,分析了系统内各成员卫星在编队控制过程中所需的脉冲大小以及编队系统整体的安全性能。仿真结果表明,异构编队系统可快速规划出安全性较高、鲁棒性较强的在轨服务轨迹,具有一定的工程应用价值。