【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種，屬于深空探測(cè)器導(dǎo)航與制導(dǎo)
技術(shù)介紹
行星著陸過程中，由于著陸器受到各種不確定性因素影響，其制導(dǎo)控制律的設(shè)計(jì)必須建立在對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)最優(yōu)估計(jì)的基礎(chǔ)上，這使得精確的導(dǎo)航定位顯得尤為關(guān)鍵；加之著陸時(shí)間較短，深空環(huán)境中通信延遲時(shí)間較長(zhǎng)，基于地面站的導(dǎo)航制導(dǎo)控制模式不再適用，因此發(fā)展深空著陸自主實(shí)時(shí)精確的導(dǎo)航制導(dǎo)控制策略成為目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。在先技術(shù)中(參見R. R. Sostaric, J. R. Rea. Powered descentguidancemethods for the moon and mars.San Francisco,USA:AmericanInstitute ofAeronautics and Astronautics Inc, 2005.),傳統(tǒng)的制導(dǎo)控制設(shè)計(jì)過程是基于確定性等價(jià)假設(shè)，其制導(dǎo)控制策略的選取與導(dǎo)航估計(jì)不確定性互不影響，從而可將系統(tǒng)的導(dǎo)航制導(dǎo)控制設(shè)計(jì)分為兩個(gè)獨(dú)立的過程，即利用導(dǎo)航濾波器從噪聲污染測(cè)量中估計(jì)出系統(tǒng)狀態(tài)；再假設(shè)這樣的估計(jì)狀態(tài)即為系統(tǒng)的真實(shí)狀態(tài)，利用傳統(tǒng)的制導(dǎo)控制技術(shù)給出到達(dá)目標(biāo)著陸區(qū)域所需的控制量。由于這種方法簡(jiǎn)便易行且運(yùn)算量低，因此成為以往著陸段任務(wù)制導(dǎo)控制策略的選擇。然而，對(duì)于非線性的著陸器系統(tǒng)而言，其可觀測(cè)性與狀態(tài)軌跡間存在非線性耦合，因此其可觀測(cè)性會(huì)受到系統(tǒng)狀態(tài)軌跡的影響。當(dāng)觀測(cè)能力受到限制時(shí)，有限的觀測(cè)能力會(huì)導(dǎo)致缺乏狀態(tài)觀測(cè)的估計(jì)性能不佳，進(jìn)而弱化制導(dǎo)控制性能，尤其對(duì)于具有不規(guī)則引力場(chǎng)特性的小行星著陸制導(dǎo)控制而言，一個(gè)很小的控制偏差會(huì)導(dǎo)致最終著陸器與目標(biāo)著陸點(diǎn)的大范圍偏...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
基于可觀測(cè)性約束的行星著陸軌跡隨機(jī)優(yōu)化方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟1，建立探測(cè)器系統(tǒng)的擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)空間描述模型χ·=x·s·=Ψ(χ,u)---(1)其中，探測(cè)器狀態(tài)x=[r?v]T，r，v分別為探測(cè)器相對(duì)于預(yù)定著陸點(diǎn)的位置矢量與速度矢量，u為探測(cè)器的控制輸入；擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)變量χ=xsx=x^T,變量s=[s11?s21?s22…s66]T包含誤差方差平方根陣S的所有非零元素，ψ為探測(cè)器狀態(tài)變量χ及控制輸入u的函數(shù)向量；步驟2，設(shè)計(jì)反饋控制輸入u：u=-K(χ-χss)|x=x^=-Kx(x^-xd)-Ks(s-sss)---(2)K=Wu-1BeTΓ=KxKs---(3)使其滿足u*=argminu∫0tf{χTWeχ+uTWuu}dt---(4)其中，u*為時(shí)間區(qū)間[0,tf)上尋找到的最優(yōu)控制輸入；χss=[xd?sss]T為擴(kuò)展系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)解，xd為期望的探測(cè)器狀態(tài)，sss為系統(tǒng)不確定狀態(tài)元素的穩(wěn)態(tài)解，Kx為探測(cè)器狀態(tài)偏差控制系數(shù)...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：崔平遠(yuǎn)，高艾，徐瑞，朱圣英，于正湜，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。