【技术实现步骤摘要】
大规模星群构型控制方法、系统、存储介质及电子设备
[0001]本专利技术涉及星群控制领域，尤其涉及大规模星群构型控制方法、系统、存储介质及电子设备。
技术介绍
[0002]集群是一种分布式空间系统概念，通过放松个体之间的相对位置集合要求以降低构型保持的控制代价。卫星集群系统更强调航天器之间的协同与合作，通过组合个体的基本行为来表现整体的功能。星群结合了航天器编队飞行的优点，又融入了模块化航天器的理念，使其设计更为灵活多变、响应更快速、生存能力更强、功能可重构，为未来针对自然灾害、局域突发事件等时效性强的空间任务以及小行星探测等科学研究任务的展开带来了巨大优势。
[0003]星群构型与避撞研究主要分为两个方面：从微观角度，对每个个体的行为及其联系建模，相应的控制方法主要有传统集群建模控制方法如领航跟随法、虚拟结构法等；从宏观角度，对系统进行高层抽象考虑，描述整个群体的集体行为，对应有基于空间密度、基于连续性方程的数学模型建立，然后用马氏转移矩阵、最优传输等密度方法进行集群构型控制，可用于控制超大规模集群。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大规模星群构型控制方法，其特征在于，包括：步骤1，将星群划分为多个单元，每个单元包括一个个体，判断所述星群是否出现异常，若出现异常则执行步骤2；步骤2，判断当前单元是否存在无效转移，生成当前单元的第一判断结果，若所述第一判断结果为是，则存在无效转移的单元内的个体为未转移到目标单元的未转移个体，其中，无效转移为单元内的个体未移动至目标单元内；步骤3，根据所述星群的转移概率数据确定所述未转移个体的下一时刻位置，根据所述位置推算所述未转移个体的移动路径，按照所述移动路径控制所述未转移个体相应移动。2.根据权利要求1所述的一种大规模星群构型控制方法，其特征在于，在所述控制所述未转移个体相应移动后，还包括：重复步骤步骤2和步骤3，直到所述当前单元不存在无效转移后，判断下一个单元，当所有单元均不存在无效转移后，重复步骤1，直至所述星群不存在异常。3.根据权利要求1所述的一种大规模星群构型控制方法，其特征在于，判断所述星群是否出现异常通过以下过程完成：基于误差函数，计算所述星群的实时密度分布与所述星群的期望密度分布的误差值，若所述误差值小于第一阈值，则判定所述星群未出现异常，反之则判定所述星群出现异常。4.根据权利要求3所述的一种大规模星群构型控制方法，其特征在于，步骤3具体为：步骤301，基于所述星群的转移概率数据确定计算未转移个体的概率转移矩阵P，其中，所述星群的转移概率数据包括：所述第一判断结果以及所述误差值；步骤302，根据所述未转移个体的概率转移矩阵P，确定所述未转移个体的下一时刻的位置；步骤303，对所述未转移个体当前所在单元以及所述位置进行分割，得到分割后的边界几何信息，根据所述边界几何信息确定所述未转移个体的移动路径，按照所述移动路径控制所述未转移个体相应移动，并根据所述移动路径更新所述未转移个体的位置信息。5.根据权利要求4所述的一种大规模星群构型控制方法，其特征在于，步骤步骤301具体为：当所述第一判断结果为是时，判断相邻单元内是否有所述目标单元，生成每个单元的第二判断结果，其中，相邻单元为个体每个时刻最远转移位置的集合；当所述第二判断结果为是时，此时未转移个体的概率转移矩阵P与所述相邻单元内的所述目标单元的数量成反比；当所述第二判断结果为否时，此时未转移个体的概率转移矩阵P与相邻过渡单元的数量成反比，其中，所述相邻过渡单元为连接所述目标单元以及当前所在单元的单元；当所述第一判断结果为否时，此时判断N个单元的实时密度值是否在预设密度值范围内，生成每个单元的第三判断结果；当所述第三判断结果为是时，且所述误差值不大于所述第一阈值时，此时未转移个体的概率转移矩阵P等于单位阵；当所述第三判断结果为否时，基于优化后的马尔科夫矩阵M，对此时的未转移个体的概率转移矩阵P进行计算，计算公式如下：
其中，其中，ε
C
为自定义的正常数，ε
M
为时变参数，其中为目...
【专利技术属性】
技术研发人员：张皓，陈琳，张晨，付伟达，朱政帆，汪忠辉，韦楠，
申请(专利权)人：航天东方红卫星有限公司，
类型：发明
国别省市：
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