[发明专利]基于PIO的圆轨道航天器编队重构型防碰撞路径规划方法

摘要

本发明公开了基于PIO的圆轨道航天器编队重构型防碰撞路径规划方法，属于航天器姿态控制的技术领域。该算法首先利用航天近距离相对运动线性化的C‑W方程进行动力学建模；然后，根据航天器编队离散动力学方程计算航天器编队总的燃料消耗，利用无穷级数的方法计算航天器之间的碰撞概率，并通过外罚函数法构造了相应的适应度函数；之后引入自适应的地磁因子系数，平衡原有鸽群算法全局搜索与局部搜索的能力，最终得到考虑燃料消耗并且避免碰撞的航天器编队重构型的飞行优化路径。本发明算法简单，在给定初末航天器编队构型的情况下考虑编队燃料消耗与航天器间碰撞规避因素，实现了航天器编队飞行路径的优化。

主权项

1.基于PIO的圆轨道航天器编队重构型防碰撞路径规划方法，其特征在于，离散化编队动力学C‑W方程计算编队重构型的燃料消耗指标，在根据航天器相对位置矢量及相对速度矢量构建的相遇平面坐标系下计算编队的碰撞概率以构造防碰撞指标，利用外罚函数法结合燃料消耗指标和防碰撞指标构造适应度函数，初始化以编队中各航天器飞行路径为个体的鸽群后，迭代地磁导航算子更新个体的位置和速度，迭代根据所述适应度函数确定种群平均中心点位置的地标导航算子更新全局最优个体和局部最优个体。