陈 超，徐 瑞，李朝玉

（1.北京理工大学 宇航学院，北京 100081；2.深空自主导航与控制工信部重点实验室，北京 100081）

引 言

由于距离地球遥远，火星探测器与地面站之间的通信存在3～20 min的长时延，严重影响着任务的成败。火星探测器需具备高度的自主能力，例如高增益天线的自主指向、利用星敏进行姿态校准、在线数据的存储与转发，以及在时间和资源约束条件下活动的合理安排等[1]，以降低地面依赖性、缩短任务周期。自主任务规划技术可实现这一目标[2]。现有文献已经从动作[3]、资源[4]、时间线[5]等多个角度对自主任务规划技术进行研究。但目前人类对火星的认知不全面，火星表面地形的变化、土壤的坚硬程度、岩石的大小等仍存在极大的不确知性，影响着巡视器执行任务的时间长短、消耗能量以及存储空间大小等，严重制约着既定规划的成功执行。例如，“探路者号”（Pathfinder）任务中的“索杰纳号”（Sojourner）巡视器就因为在先验规划过程中没有充分考虑到这些不确定性因素的影响，整个任务中大约有70%的时间处于闲置状态[6]。此外，风沙等突发事件、电子器件故障等意外事件，都会对任务的成功执行造成巨大威胁。因此，火星巡视器不仅需要具备任务规划能力，自主管理日常活动，更需要具备任务规划修复能力，自主应对执行过程中出现的执行失败情况，以增强自身的鲁棒性，提高任务回报率。

在应对突发事件导致任务规划执行失败的问题方面，存在两种策略：完全重规划和规划修复[7]。……