隨著人類(lèi)對(duì)太空探索的逐漸深入,深空探測(cè)與小行星探測(cè)近些年逐漸成為研究熱點(diǎn)。小推力航天器由于高比沖的特點(diǎn),在深空探測(cè)中應(yīng)用廣泛,同時(shí)由于太空環(huán)境的復(fù)雜,且要求推力實(shí)時(shí)控制,其技術(shù)難點(diǎn)也不言而喻。對(duì)于航天器的太空探索任務(wù),最值得關(guān)注的就是如何在燃料有限的情況下設(shè)計(jì)最優(yōu)的軌道,探測(cè)更多的目標(biāo),同時(shí)針對(duì)未知干擾有很好的魯棒性,保證任務(wù)順利完成。因此,本文將結(jié)合目前流行的機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)以上問(wèn)題展開(kāi)分析研究。首先,本文對(duì)小推力航天器多目標(biāo)任務(wù)初始目標(biāo)范圍選擇進(jìn)行了研究。利用一種基于密度的聚類(lèi)方法（Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN）,對(duì)空間小行星目標(biāo)進(jìn)行聚類(lèi)分析,選擇在任務(wù)時(shí)間段內(nèi)最大聚類(lèi)中的核點(diǎn)作為探測(cè)起始目標(biāo)點(diǎn)。本文提出一種軌道指示器來(lái)簡(jiǎn)化地表示出航天器在小行星之間轉(zhuǎn)移的難度,該軌道指示器避免了傳統(tǒng)軌道相位值計(jì)算繁瑣的缺點(diǎn),是一種表示小行星之間轉(zhuǎn)移難度的新的度量方法,然后以此為性能指標(biāo)對(duì)小行星之間的“距離”進(jìn)行重定義,進(jìn)而完成聚類(lèi)分析。其次,本文利用集成學(xué)習(xí)方法對(duì)小推力航天器星際轉(zhuǎn)移燃料質(zhì)量進(jìn)行快... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

DeepSpaee1遨游太空示憊圖

??ＷＢ??ＷＭ??圖１．?１?Ｄｅｅｐ?Ｓｐａｃｅ?１邀游太空不意圖??１．２．２小推力航天器星際轉(zhuǎn)移燃料質(zhì)量估計(jì)??近年來(lái)，由于太空垃圾的逐漸增多，人們對(duì)于地球周?chē)沫h(huán)境也越來(lái)越關(guān)注，??而地球周?chē)姸嗟慕匦⌒行且渤蔀榱撕教鞂W(xué)者們的關(guān)注焦點(diǎn)。近地小行星是指??軌道半長(zhǎng)軸與地球軌道接近，且軌道與地球軌道相交的小行星，其存在便會(huì)伴隨??著一定撞擊地球的風(fēng)險(xiǎn)。２００２年，一顆直徑約為１０?ｍ的天體撞擊了地球，這次??撞擊發(fā)生在地中海區(qū)域，該天體在大氣層中引爆燃燒，其釋放出的能量大約相當(dāng)??＇?于２．６萬(wàn)噸三硝基甲苯（黃色炸藥），與一個(gè)中型核武器相當(dāng)。當(dāng)時(shí)印度與巴基斯??坦正處于核戰(zhàn)邊緣，如果該小行星撞擊在該區(qū)域后果將是災(zāi)難性的。由于其具有??的特殊的危險(xiǎn)性和數(shù)目巨大的特點(diǎn)，學(xué)者們對(duì)近地小行星的研宄從未停止。??Ｂｏｔｔｋｅ等［１６］對(duì)近地小行星的體積、形狀以及空間運(yùn)行情況做了詳細(xì)的研宄；美國(guó)??國(guó)家航空航天局（Ｎａｔｉｏｎａｌ?Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ?ａｎｄ?Ｓｐａｃｅ?Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ

?ｗ／?：－??圖１．?２?ＮＡＳＡ近地小行星偵察任務(wù)太陽(yáng)帆航天器示意圖??因此，本文提出一種基于集成學(xué)習(xí)模型的估計(jì)器，用于在不求解精確轉(zhuǎn)移軌??道的前提下，僅根據(jù)起始目標(biāo)與轉(zhuǎn)移目標(biāo)軌道信息即可快速估計(jì)航天器在地球附??近小行星之間轉(zhuǎn)移所消耗的質(zhì)量，從而為在軌道設(shè)計(jì)初期判斷一條軌道設(shè)計(jì)的合??理性提供幫助。??１．２．３連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)實(shí)時(shí)最優(yōu)控制??近年來(lái)，由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，其功能也逐漸從圖像、語(yǔ)音識(shí)別發(fā)展到??越來(lái)越廣闊的領(lǐng)域。通過(guò)ＡＩ技術(shù)解決運(yùn)動(dòng)中的控制問(wèn)題也得到了越來(lái)越多的關(guān)??注。Ｚｈａｎｇ等［２（）］通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法對(duì)無(wú)人機(jī)軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，由于無(wú)法得到無(wú)??人機(jī)所有狀態(tài)量，故文章采用了一種引導(dǎo)策略搜索的方法通過(guò)深度學(xué)習(xí)與模型預(yù)??測(cè)控制結(jié)合的方式對(duì)無(wú)人機(jī)避障進(jìn)行了控制，達(dá)到了預(yù)期效果？，Ｌｉ等［２１］通過(guò)將??傳統(tǒng)ＰＩＤ控制器與深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)對(duì)四旋翼飛行器進(jìn)行了飛行軌跡??優(yōu)化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]連續(xù)小推力航天器的深空探測(cè)軌道優(yōu)化方法綜述[J]. 李俊峰,蔣方華.  力學(xué)與實(shí)踐. 2011(03)
[2]小推力深空探測(cè)軌道全局優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 黃國(guó)強(qiáng),南英,陸宇平.  航空學(xué)報(bào). 2010(07)



本文編號(hào)：3075609