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融合动力学特征的自由返回轨道双路网络学习方法
1
作者
朱彬羽
李海阳
+3 位作者
杨震
何俊华
陆林
张宇航
《国防科技大学学报》
北大核心
2025年第4期64-75,共12页
自由返回轨道是载人飞船进行地月转移的首选轨道方案,其设计约束要求严格,现有算法对时初值依赖性普遍较强。针对载人月球探测任务中的地月转移轨道规划问题,采用双路网络学习方法,进行自由返回轨道初值方法的研究。建立地月自由返回轨...
自由返回轨道是载人飞船进行地月转移的首选轨道方案,其设计约束要求严格,现有算法对时初值依赖性普遍较强。针对载人月球探测任务中的地月转移轨道规划问题,采用双路网络学习方法,进行自由返回轨道初值方法的研究。建立地月自由返回轨道的动力学模型以分析近地端轨道解空间特征。结合近地升降轨的解空间分域特性,提出一种采用参数关联变换设计的双路神经网络架构,确保不同特征域下轨道解的完备性。利用ATK机动规划功能模块实现了双路网络学习初值方法下的地月自由返回轨道规划,并进行了仿真设计与验证。研究成果可为解决载人探月任务地月转移轨道规划的初值依赖性问题提供有效参考。
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关键词
载人
探月任务
自由返回轨道
双路神经网络
ATK机动规划模块
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职称材料
返回器飞行管道的快速预测算法
2
作者
邹文
张国斌
+4 位作者
丰志伟
涂国勇
禄晓飞
张青斌
杨涛
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期22-31,共10页
针对返回器回收任务中对安全空域和期望落点的计算需求,提出了基于Koopman算子的飞行管道快速预测算法,给出了搜救直升机安全飞行空域的判定流程。建立了物伞动力学模型,利用Halton采样方法从随机空间中均匀采点,计算得到多条可能弹道;...
针对返回器回收任务中对安全空域和期望落点的计算需求,提出了基于Koopman算子的飞行管道快速预测算法,给出了搜救直升机安全飞行空域的判定流程。建立了物伞动力学模型,利用Halton采样方法从随机空间中均匀采点,计算得到多条可能弹道;采用Koopman算子的后拉机制,将初始概率密度值与当前状态关联,得到不确定条件下返回器及其分离部件的飞行管道和期望弹道。仿真结果表明,基于Koopman算子的飞行管道快速预测算法在收敛速度和精度上都要显著优于Monte Carlo方法;利用飞行管道计算结果对搜救直升机飞行路线进行规划后,碰撞风险最大降低54%且搜索时间减少70%。飞行管道预测算法已成功应用到嫦娥五号的回收任务中。
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关键词
降落伞回收技术
不确定性分析
Koopman算子
返回器
探月任务
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职称材料
题名
融合动力学特征的自由返回轨道双路网络学习方法
1
作者
朱彬羽
李海阳
杨震
何俊华
陆林
张宇航
机构
国防科技大学空天科学学院
太空系统运行与控制全国重点实验室
中国航天员科研训练中心
出处
《国防科技大学学报》
北大核心
2025年第4期64-75,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(12072365)
湖南省自然科学基金资助项目(2023JJ20047)
载人航天工程科技创新团队课题资助项目。
文摘
自由返回轨道是载人飞船进行地月转移的首选轨道方案,其设计约束要求严格,现有算法对时初值依赖性普遍较强。针对载人月球探测任务中的地月转移轨道规划问题,采用双路网络学习方法,进行自由返回轨道初值方法的研究。建立地月自由返回轨道的动力学模型以分析近地端轨道解空间特征。结合近地升降轨的解空间分域特性,提出一种采用参数关联变换设计的双路神经网络架构,确保不同特征域下轨道解的完备性。利用ATK机动规划功能模块实现了双路网络学习初值方法下的地月自由返回轨道规划,并进行了仿真设计与验证。研究成果可为解决载人探月任务地月转移轨道规划的初值依赖性问题提供有效参考。
关键词
载人
探月任务
自由返回轨道
双路神经网络
ATK机动规划模块
Keywords
manned lunar exploration mission
free-return orbit
dual-path neural network
ATK.Astromaster
分类号
V412.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
返回器飞行管道的快速预测算法
2
作者
邹文
张国斌
丰志伟
涂国勇
禄晓飞
张青斌
杨涛
机构
国防科技大学空天科学学院
湖南工商大学计算机学院
中国人民解放军
出处
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期22-31,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(11902331)。
文摘
针对返回器回收任务中对安全空域和期望落点的计算需求,提出了基于Koopman算子的飞行管道快速预测算法,给出了搜救直升机安全飞行空域的判定流程。建立了物伞动力学模型,利用Halton采样方法从随机空间中均匀采点,计算得到多条可能弹道;采用Koopman算子的后拉机制,将初始概率密度值与当前状态关联,得到不确定条件下返回器及其分离部件的飞行管道和期望弹道。仿真结果表明,基于Koopman算子的飞行管道快速预测算法在收敛速度和精度上都要显著优于Monte Carlo方法;利用飞行管道计算结果对搜救直升机飞行路线进行规划后,碰撞风险最大降低54%且搜索时间减少70%。飞行管道预测算法已成功应用到嫦娥五号的回收任务中。
关键词
降落伞回收技术
不确定性分析
Koopman算子
返回器
探月任务
Keywords
parachute recovery technology
uncertainty analysis
Koopman operator
reentry capsule
lunar missions
分类号
V555 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
融合动力学特征的自由返回轨道双路网络学习方法
朱彬羽
李海阳
杨震
何俊华
陆林
张宇航
《国防科技大学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
返回器飞行管道的快速预测算法
邹文
张国斌
丰志伟
涂国勇
禄晓飞
张青斌
杨涛
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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