[发明专利]一种航天器集群的边界检测方法

权利要求书

1.一种航天器集群的边界检测方法，其特征在于，包括步骤如下：

S1，获取集群所有N个航天器的位置矢量及星间通信距离约束；

S2，以待求的球心位置矢量作为优化变量，以星间通信距离约束的一半作为球形区域的半径约束，以球形区域包含的航天器的数量作为优化目标，建立优化模型；

S3，采用优化方法对所述优化模型进行迭代求解，得到球形区域内包含航天器数量最多的球心位置矢量；

S4，以求解得到的球心位置矢量作为中心，以星间通信距离约束的一半作为半径得到的球面区域记作集群边界，进而确定位于边界内的航天器和边界外的航天器。

2.根据权利要求1所述的一种航天器集群的边界检测方法，其特征在于，所述S1中的位置矢量X_i＝[x_i,y_i,z_i]^T包含三个位置坐标分量，其中x_i,y_i,z_i既表示在惯性坐标系中，也表示在相对运动坐标系中；具体表示在何种坐标系中，由集群执行的空间任务或用户的使用习惯确定。

3.根据权利要求1所述的一种航天器集群的边界检测方法，其特征在于，所述S2中的球心位置矢量c＝[c_x,c_y,c_z]^T包含三个位置坐标分量。

4.根据权利要求1所述的一种航天器集群的边界检测方法，其特征在于，所述S2中的优化模型具体为：

其中，||·||表示2范数，即有c为球心位置矢量，N为航天器的数量，d_max为星间通信距离约束，J为优化指标。

5.根据权利要求1所述的一种航天器集群的边界检测方法，其特征在于，所述S3中的优化方法为遗传算法、蚁群算法或模拟退火算法。

6.根据权利要求1所述的一种航天器集群的边界检测方法，其特征在于，所述S4中确定的集群边界为所有满足约束的X形成的集合，当时，对应的航天器i位于边界内，否则位于边界外。