一种多火星飞行器路径规划方法
2021-07-28敖海跃刘燕斌
航天控制 2021年6期
敖海跃 刘燕斌 李 瑜
1.南京航空航天大学航天学院,南京 211106 2.北京空天技术研究所,北京 100074
0 引言
火星探测一直是国际上深空探测的重点和热点[1],1960年开始美国和苏联在火星探测领域进行了激烈的竞争,在2020年7月的火星探测窗口期,中国的火星探测器“天问一号”、美国的“毅力号”和阿联酋的“希望号”相继发射升空,将国际火星探测又推向一个新的高潮[2]。
火星环绕器能拍摄较为清晰的卫星照片,且工作寿命较长,但是无法做细致的探测;火星着陆车可以对火星表面进行细致的探测,但是探测范围很小,且火星着陆车的移动受到火星表面复杂地形的严重限制[3];而火星飞行器则可以进行较为细致的探测,同时拥有较大的探测范围[4],因此火星飞行器在国内外获得了广泛的研究。随着火星探测的深入、任务多样性程度的增加,由于单飞行器的探测范围和探测效率有限,有些任务依靠单架飞行器难以完成。而通过实现多架火星飞行器间的有效协同,则可以提高探测任务的效率[5],因此多飞行器的协同任务规划问题被广泛研究。
路径规划是协同任务规划的重点,对提高飞行器的生存率和任务完成率有重要意义。路径规划是指给定起始点和目标点,考虑危险区等信息,在多种约束下,寻找到一条符合特定指标的最优路径[6]。目前有很多经典的路径规划算法:Dijkstra算法是较为经典的用于搜索最短路径的算法[7-8],可在带有权重的复杂图中得到最短路径;……
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