[發(fā)明專利]可視范圍優(yōu)先的在軌操作規(guī)劃方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710809946.6
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107719712B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王蔡健;郝扣安;吳軍;施梨;孫美建;韓艷;孟瑤
• 申請（專利權(quán)）人: 上海宇航系統(tǒng)工程研究所
• 主分類號: B64G7/00
• 分類號: B64G7/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

1.一種可視范圍優(yōu)先的在軌操作規(guī)劃方法，其特征在于，包括：

1）定義在軌操作任務場景，建立障礙物、操作執(zhí)行者的規(guī)劃用數(shù)字模型；所述規(guī)劃用數(shù)字模型是指對空間飛行器本體所有實體設(shè)備、操作執(zhí)行者的PRO/E設(shè)計模型進行三角化處理，儲存和記錄各三角元頂點的坐標信息，便于后期進行模型干涉檢測的數(shù)字模型;

2）獲取可見視場的規(guī)劃用數(shù)字模型，在任務場景中設(shè)置可見視場的光心位置和視軸指向；

3) 建立操作障礙物的干涉檢測列表和選擇視場區(qū)域的偏好列表；所述可見視場是指空間飛行器設(shè)計中空間近景相機視場、航天員人眼視場、艙外人服系統(tǒng)視場、其他觀測類設(shè)備的觀測范圍，可見視場的產(chǎn)生設(shè)備在空間飛行器上所處位置和姿態(tài)、在軌參與任務的航天員操作位置選擇，由飛行器總體設(shè)計初步確定;

4) 調(diào)整操作動作起始構(gòu)型、目標構(gòu)型、操作過程中的里程點構(gòu)型，選擇基于隨機采樣的規(guī)劃算法；所述步驟4）包括以下步驟：

4-1)對操作執(zhí)行者各自由度的表征參數(shù)進行調(diào)整，在預定的范圍內(nèi)選擇參數(shù)，以獲取操作執(zhí)行者需要實現(xiàn)的動作狀態(tài)，所述動作狀態(tài)所有自由度參數(shù)的組合稱為構(gòu)型；

4-2) 根據(jù)需要確定操作執(zhí)行者多個動作狀態(tài)，以初始狀態(tài)設(shè)置初始構(gòu)型、最終狀態(tài)設(shè)置目標構(gòu)型，其他指定狀態(tài)按順序設(shè)定為里程點構(gòu)型；

4-3) 選擇基于采樣的規(guī)劃算法，將障礙物的干涉檢測列表和選擇視場區(qū)域的偏好列表傳遞至所述規(guī)劃算法的采樣點狀態(tài)檢測函數(shù)內(nèi);

5) 根據(jù)上述步驟1）～4）確定的輸入，完成操作任務的軌跡規(guī)劃；完成在軌操作任務規(guī)劃，獲取操作執(zhí)行者指定關(guān)節(jié)的運動軌跡；根據(jù)步驟4)中設(shè)定的初始構(gòu)型、目標構(gòu)型、里程點構(gòu)型序列，規(guī)劃算法逐個針對相鄰兩個構(gòu)型進行運動規(guī)劃，完成序列中所有規(guī)劃算法后，形成本次在軌操作任務完整操作執(zhí)行軌跡，并以連續(xù)動畫的形式顯示。