【技术实现步骤摘要】
基于APF的集群航天器轨道防御控制方法、装置及设备
[0001]本专利技术属于航天器控制
，具体涉及一种基于APF的集群航天器轨道防御控制方法、装置及设备。
技术介绍
[0002]随着航天任务的日益复杂，航天器所面临的任务环境也越来越多样化。在这种多样化的环境中如何保证航天器系统的安全可靠，已经成为空间领域的重要问题之一。
[0003]现有技术中，针对航空的防御护卫问题，研究起步比较早，并取得了一定的研究成果。相比之下，针对航天器的防御措施的研究主要专注于如何控制航天器逃逸，手段过于单一。在针对使用护卫航天器集群保护一个高价值目标免受威胁航天器集群接近的博弈对抗场景，需要研究如何利用集群护卫航天器，采取更积极主动的防御方式。
[0004]然而，在研究利用集群护卫航天器对多颗威胁航天器的进攻进行有效防御时，对系统的协同分配规划与相对轨道控制提出了挑战，现有的方法不能求解这类集群规划与相对轨道拦截的复杂问题。
技术实现思路
[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于APF的集群...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于APF的集群航天器轨道防御控制方法，其特征在于，所述方法包括：构建航天器集群攻防对抗模型；基于所述航天器集群攻防对抗模型，根据图论构建航天器集群防御图，并基于所述航天器集群防御图构建边生成策略，计算防御评估系数；为各护卫航天器分配威胁目标，根据所述防御评估系数，确定各所述护卫航天器拦截所述威胁目标时采用的防御策略，所述防御策略包括保守式防御策略与激进式防御策略；根据所述保守式防御策略生成所述护卫航天器的控制律，或根据所述激进式防御策略生成所述护卫航天器的控制律。2.根据权利要求1所述的基于APF的集群航天器轨道防御控制方法，其特征在于，构建航天器集群攻防对抗模型，包括：建立以目标航天器为原点的当地轨道坐标系；根据动力学方程构建威胁航天器进攻模型及护卫航天器防御模型。3.根据权利要求2所述的基于APF的集群航天器轨道防御控制方法，其特征在于，所述威胁航天器进攻模型为：所述威胁航天器的获胜条件为：所述威胁航天器进攻时，与其它可控对象的碰撞约束条件为：所述威胁航天器与所述目标航天器的距离约束条件为：其中，j为威胁航天器编号；k表示可控对象；t表示仿真时刻；t0表示初始时刻；A＝{a1,a1,
…
,a
m
}表示威胁航天器集合；N表示可控对象集合；r
j
表示威胁航天器j的位置矢量；r
k
表示航天器k的位置矢量；ε
attack
、ε
impact
、ε
max
均为常数。4.根据权利要求2所述的基于APF的集群航天器轨道防御控制方法，其特征在于，所述护卫航天器防御模型为：所述护卫航天器的获胜条件为：所述护卫航天器拦截所述威胁航天器成功的条件为：所述护卫航天器与所述护卫航天器之间的碰撞约束条件为：所述护卫航天器与所述目标航天器之间的碰撞约束条件为：其中，i表示护卫航天器编号；j表示威胁航天器编号；t表示仿真时刻；t0表示初始时刻；
N表示可控对象集合；A＝{a1,a1,
…
,a
m
}表示威胁航天器集合；D＝{d1,d1,...,d
n
}表示护卫航天器集合；r
i
表示护卫航天器i的位置矢量；r
j
表示威胁航天器j的位置矢量；ε
impact
、ε
rep
、ε
min
均为常数。5.根据权利要求1至4任一项所述的基于APF的集群航天器轨道防御控制方法，其特征在于，基于所述航天器集群防御图构建边生成策略，计算防御评估系数，包括：在各护卫航天器之间建立连接，创建防御网络，根据威胁航天器j的位置r
j
和护卫航天器i需要施加的控制律a2方向计算防御评估系数，表示为：其中，为r
j
的单位向量。6.根据权利要求5所述的基于APF的集群航天器轨道防御控制方法，其特征在于，为各护卫航天器分配威胁目标，包括：根据所述防御评估系数构建完整防御评估系数矩阵，表示为：其中，A＝...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗亚中，王涵巍，张嘉城，朱阅訸，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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