Year: 2025
Type: article
Abstract: 本文针对目标航天器的安全护卫任务需求，首先对博弈双方航天器相对于目标航天器的相对轨道动力学以及多脉冲机动制导进行了建模.在此基础上，综合考虑博弈双方航天器的顺光条件、控制延迟、机动能力等多重约束，构建了航天器顺光抢位的序贯博弈模型.针对序贯博弈模型中，分段动态优化过程中各回合初始值的动态变化对优化方法鲁棒性要求较高的问题，提出了一种基于改进遗传算法—序列二次规划（GA-SQP）的优化策略.该方法结合了遗传算法对初始值不敏感的特性与序列二次规划算法高精度求解优点，能够有效解决顺光抢位序贯博弈中的非线性规划（NLP）问题.通过仿真分析，验证了所设计博弈算法的合理性.仿真结果表明，与单独使用遗传算法（GA）或序列二次规划算法（SQP）相比，所提出的算法在合理计算时间内能够稳定获得高精度可行解，且对初值的依赖性显著低于SQP.进一步分析表明，控制延迟和机动能力对顺光抢位博弈的成功率具有显著影响.具体而言，博弈双方的控制延迟越大、机动能力越强，所需的序贯博弈回合数越少；此外，序贯博弈中先手方通常占有较大优势.然而，当博弈双方在控制延迟和机动能力上存在差异时，控制延迟较小或机动能力较强的一方能显著提高顺光抢位博弈的成功率.
Authors: HaiLei WU, Fei HAN, Yue SUN, JinZhen MU, Shuang LI
Language: English
Subfield: Aerospace Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: bronze
OpenAlex ID: W4409619422