航天器集群对抗场景下的目标分配与博弈控制方法技术

技术编号:45821837 阅读:12 留言:0更新日期:2025-07-15 22:32
航天器集群对抗场景下的目标分配与博弈控制方法,属于航天器集群控制领域。本发明专利技术是为了解决现有航天器制导控制方案基于对手策略已知,在多航天器集群对抗场景下,存在集群协同作战和在轨决策与制导控制能力差的问题。本发明专利技术在相对运动坐标系下建立追逃航天器的相对运动C‑W方程;基于航天器集群内无线通信链路和图论,建立航天器集群分布式通信拓扑模型;结合基于匈牙利算法,构建成本函数矩阵,获取航天器集群追逃目标分配方案;再利用相对运动C‑W方程,建立以追逃时间为优化目标函数的追逃零和博弈模型;将模型的求解转换为数值优化问题,并采用白鲨算法进行求解,获取航天器集群中每个航天器控制策略。用于航天集群追逃控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航天器集群控制领域。


技术介绍

1、空间资源由于具有不可替代的重要性和优越性,已经成为了国防建设、科技发展等各个领域的必争资源。随着人工智能领域迅速的发展,使太空中航天器集群博弈对抗的实现成为可能。按照太空武器的未来发展趋势,侦察卫星的探测识别能力将不断提升,智能化轨道机动策略使得航天器的打击能力大大提高,在未来将形成战略、战役和战术一体化作战指挥控制系统。信息化、智能化作战背景对航天器集群的博弈对抗控制技术提出了更高要求。

2、未来战场要求航天器具备机动能力强、机动范围广以及能够随时根据战场态势信息进行应变的能力,与此同时也面临着始终被探测跟踪、燃料有限等难题,因此传统的航天器制导控制方案不能够满足博弈对抗过程中高机动性的需求。该问题可借助追逃博弈理论求解对抗双方的最优机动策略,博弈控制理论为应对对手策略未知情形下可能采取行动的最坏结果而寻求博弈双方的平衡策略,通过实时分析追逃对抗态势并预测追逃对抗结果,以最优的策略完成打击任务。另一方面,对于多航天器集群对抗任务而言,选择合适的目标分配算法对提升集群系统作战能力至关重要。多航天本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.航天器集群对抗场景下的目标分配与博弈控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的航天器集群对抗场景下的目标分配与博弈控制方法,其特征在于,步骤一中,相对运动C-W方程为:

3.根据权利要求2所述的航天器集群对抗场景下的目标分配与博弈控制方法,其特征在于,步骤一中,航天器集群分布式通信拓扑模型为:

4.根据权利要求1、2或3所述的航天器集群对抗场景下的目标分配与博弈控制方法,其特征在于,步骤二中,获取航天器集群追逃目标分配方案的方法为:

5.根据权利要求3所述的航天器集群对抗场景下的目标分配与博弈控制方法,其特征在于,步骤三中,...

【技术特征摘要】

1.航天器集群对抗场景下的目标分配与博弈控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的航天器集群对抗场景下的目标分配与博弈控制方法,其特征在于,步骤一中,相对运动c-w方程为:

3.根据权利要求2所述的航天器集群对抗场景下的目标分配与博弈控制方法,其特征在于,步骤一中,航天器集群分布式通信拓扑模型为:

4.根据权利要求1、2或3所述的航天器集群对抗场景下的目标分配与博弈控制方法,其特征在于,步骤二中,获取航天器集群追逃目标分配方案的方法为:

5.根据权利要求3所述的航天器集群对抗场景下的目标分配与博弈控制方法,其特征在于,步骤三中,以追逃时间为优化目标函数的追逃零和博弈模型包括:状态方程组和协态方程组、极值条件、微分博弈鞍点的一阶必要条件、初值条件和终...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙光辉季奕李文源程午阳邵翔宇吴立刚
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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