[發(fā)明專利]一種樣本數(shù)據(jù)生成方法及裝置、存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110109336.1
• 申請日: 2021-01-27
• 公開（公告）號: CN112800542B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔勝平;宋雨;苗新元;程林
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F17/13;G06F17/15;G06F111/10
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 蔣冬梅;栗若木

一種樣本數(shù)據(jù)生成方法及裝置、計算機可讀存儲介質(zhì)，所述樣本數(shù)據(jù)生成方法包括：建立火箭垂直回收的燃料最優(yōu)控制問題模型；根據(jù)所述燃料最優(yōu)控制問題模型，建立對應(yīng)的逆問題模型；根據(jù)所述逆問題模型生成樣本數(shù)據(jù)。本實施例提供的方案，基于逆問題模型生成樣本數(shù)據(jù)，避免了正向求解燃料最優(yōu)問題，耗時較少，具備更高的樣本生成效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本文涉及智能控制技術(shù)，尤指一種樣本數(shù)據(jù)生成方法及裝置、存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著國際商業(yè)火箭公司如太空探索公司(SpaceX)、藍(lán)色起源(Blue Origin)等相繼成功研制了可重復(fù)使用的火箭飛行器，火箭垂直回收技術(shù)成為學(xué)術(shù)界和世界各大航天機構(gòu)的研究熱門。火箭一子級在完成發(fā)射任務(wù)后再入返回時，受到稠密大氣等諸多不確定的干擾，對精確著陸制導(dǎo)算法帶來了嚴(yán)峻的考驗。由于起始條件的不確定性，且火箭下降的時間較短，傳統(tǒng)算法無法滿足強自適應(yīng)性、實時性等需求。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供了一種樣本數(shù)據(jù)生成方法及裝置，可以降低樣本數(shù)據(jù)生成時間。

本申請實施例提供了一種樣本數(shù)據(jù)生成方法，包括：

建立火箭垂直回收的燃料最優(yōu)控制問題模型；

根據(jù)所述燃料最優(yōu)控制問題模型，建立對應(yīng)的逆問題模型；

根據(jù)所述逆問題模型生成樣本數(shù)據(jù)。

在一示例性實施例中，所述根據(jù)所述逆問題模型生成樣本數(shù)據(jù)包括：

確定積分初值；

根據(jù)所述積分初值以及下述微分方程式，進行數(shù)值積分；

當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時，停止積分，獲得樣本數(shù)據(jù)；

其中，τ為逆向時間獨立變量，其取值為τ₀至τ_f，τ₀為著陸段的最終時刻，τ_f為著陸段的起始時刻；r(τ)，v(τ)和m(τ)分別表示τ時刻所述火箭的位置矢量、速度矢量和質(zhì)量，g表示重力加速度矢量，u(τ)和n_T(τ)分別表示τ時刻所述火箭的推力的大小和方向，I_sp為火箭的發(fā)動機的比沖，g₀為地球海平面重力常量，λ_r(τ)，λ_v(τ)，λ_m(τ)分別為位置矢量的協(xié)態(tài)變量、速度矢量的協(xié)態(tài)變量和質(zhì)量的協(xié)態(tài)變量。

在一示例性實施例中，所述確定積分初值包括：

確定積分初值X_i(τ₀)＝[r(τ₀)；v(τ₀)；m(τ₀)；λ_r(τ₀)；λ_v(τ₀)；λ_m(τ₀)]；其中，r(τ₀)為著陸段的最終時刻期望的位置矢量，v(τ₀)為著陸段的最終時刻期望的速度矢量；隨機選取m(τ₀)∈[m_f,min,m_f,max],m_f,min為火箭在著陸段的最終時刻的質(zhì)量最小值，m_f,max為所述火箭在著陸段的最終時刻的質(zhì)量最大值；

所述λ_m(τ₀)＝0，所述λ_r(τ₀),λ_v(τ₀)根據(jù)如下方式確定：