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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及轨道博弈计算领域,尤其涉及一种轨道追逃博弈处理方法、装置、终端设备以及存储介质。
技术介绍
1、随着航天技术的发展与进步,航天器的轨道运动控制和策略博弈已成为现代航天科技中不可或缺的一部分,而其中,轨道追逃博弈(opeg)问题是一个复杂且至关重要的议题,尤其针对非合作航天器之间的策略对决,此类问题的核心在于追击航天器与逃逸航天器之间的动态策略设计,在轨道动力学约束和特定的操作限制下达到最优的追踪或逃逸效果。
2、然而,目前采用的航天器轨道追逃博弈求解方法,如直接法、间接法等,尽管在简化计算和模型构建上具有一定的优势,但这些方法在求解精度、初值依赖性及算法稳定性方面仍存在一定的不足,在解决航天器轨道追逃博弈问题的过程中无法同时保障算法的精度以及收敛性。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种轨道追逃博弈处理方法、装置、终端设备以及存储介质,旨在提高航天器轨道追逃博弈算法计算精度的同时保障算法的收敛性。
2、为实现上述目的,本申请提供一种轨道追逃博弈处理方法,所述方法包括:
3、基于伪谱法处理单边最优拦截问题,得到追踪单边初始协态量,所述单边最优拦截问题基于解构双边追逃博弈问题得到;
4、以所述追踪单边初始协态量作为猜测值,通过预设的优化算法对所述双边追逃博弈问题进行计算,得到追逃双边最优结果。
5、在一实施例中,所述基于伪谱法处理单边最优拦截问题,得到追踪单边初始协态量的步骤包括:
6、通过符合
7、基于所述最优拦截时间,通过非线性规划的拉格朗日乘子构建协态映射方程,得到追踪单边终端协态量;
8、根据所述追踪单边终端协态量得到逃逸单边终端协态量,并基于所述追踪单边终端协态量以及所述逃逸单边终端协态量,得到追踪单边初始协态量。
9、在一实施例中,所述根据所述追踪单边终端协态量得到逃逸单边终端协态量,并基于所述追踪单边终端协态量以及所述逃逸单边终端协态量,得到追踪单边初始协态量的步骤包括:
10、基于所述双边追逃博弈问题的协态量边界值以及所述追踪单边终端协态量,得到逃逸单边终端协态量;
11、根据所述追踪单边终端协态量以及所述逃逸单边终端协态量,对预设的轨迹动力学模型以及预设的协态方程进行反向积分,得到追踪单边初始协态量以及逃逸单边初始协态量。
12、在一实施例中,所述基于所述双边追逃博弈问题的协态量边界值以及所述追踪单边终端协态量,得到逃逸单边终端协态量的步骤之前还包括:
13、基于追逃双边终端相对距离以及预设的协态方程,得到双边追逃博弈问题的协态量边界值。
14、在一实施例中,所述以所述追踪单边初始协态量作为猜测值,通过预设的优化算法对所述双边追逃博弈问题进行计算,得到追逃双边最优结果的步骤包括:
15、基于所述双边追逃博弈问题以及预设的约束条件,以所述追踪单边初始协态量和所述逃逸单边初始协态量作为猜测值,构建局部优化问题;
16、通过预设的优化算法对所述局部优化问题进行计算,得到追逃双边最优结果,所述追逃双边最优结果包括追逃双边最优控制率以及最优轨迹。
17、在一实施例中,所述通过预设的优化算法对所述局部优化问题进行计算,得到追逃双边最优结果的步骤包括:
18、基于所述轨迹动力学模型、预设的协态方程以及所述猜测值,通过预设的序列二次规划算法对所述局部优化问题进行计算,得到最优估计值;
19、根据预设的追踪单边初始状态量、逃逸单边初始状态量以及所述最优估计值,对所述轨迹动力学模型以及所述协态方程进行正向积分,得到追逃双边最优结果。
20、在一实施例中,所述基于所述轨迹动力学模型、预设的协态方程以及所述猜测值,通过预设的序列二次规划算法对所述局部优化问题进行计算,得到最优估计值的步骤包括:
21、基于所述轨迹动力学模型、预设的协态方程、代价函数以及所述猜测值,通过预设的序列二次规划算法对所述双边追逃博弈问题的追逃双边初始协态量以及终端博弈时间进行寻优,得到最优估计值。
22、此外,为实现上述目的,本申请还提出一种轨道追逃博弈处理装置,所述轨道追逃博弈处理装置包括:
23、追踪单边初始协态量计算模块,用于基于伪谱法处理单边最优拦截问题,得到追踪单边初始协态量,所述单边最优拦截问题基于解构双边追逃博弈问题得到;
24、双边追逃博弈问题计算模块,用于以所述追踪单边初始协态量作为猜测值,通过预设的优化算法对所述双边追逃博弈问题进行计算,得到追逃双边最优结果。
25、此外,为实现上述目的,本申请还提出一种轨道追逃博弈处理设备,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序配置为实现如上文所述的轨道追逃博弈处理方法的步骤。
26、此外,为实现上述目的,本申请还提出一种存储介质,所述存储介质为计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的轨道追逃博弈处理方法的步骤。
27、本申请实施例提出的轨道追逃博弈处理方法、装置、终端设备以及存储介质,通过伪谱法处理单边最优拦截问题,得到追踪单边初始协态量,所述单边最优拦截问题基于解构双边追逃博弈问题得到;以所述追踪单边初始协态量作为猜测值,通过预设的优化算法对所述双边追逃博弈问题进行计算,得到追逃双边最优结果,本申请通过对双边轨道追逃博弈问题的解构并根据伪谱法计算由双边追逃博弈问题解构后的单边最优拦截问题,得到后续作为优化算法处理双边追逃博弈问题的初始猜测值,避免计算双边追逃博弈问题时所涉及的协态量初值猜测问题,提高算法鲁棒性的同时保障算法的收敛性。
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1.一种轨道追逃博弈处理方法,其特征在于,所述轨道追逃博弈处理方法包括:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于伪谱法处理单边最优拦截问题,得到追踪单边初始协态量的步骤包括:
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述追踪单边终端协态量得到逃逸单边终端协态量,并基于所述追踪单边终端协态量以及所述逃逸单边终端协态量,得到追踪单边初始协态量的步骤包括:
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述双边追逃博弈问题的协态量边界值以及所述追踪单边终端协态量,得到逃逸单边终端协态量的步骤之前还包括:
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述以所述追踪单边初始协态量作为猜测值,通过预设的优化算法对所述双边追逃博弈问题进行计算,得到追逃双边最优结果的步骤包括:
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述通过预设的优化算法对所述局部优化问题进行计算,得到追逃双边最优结果的步骤包括:
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述轨迹动力学模型、预设的协态方程以及所述猜测值,通过预设的序
8.一种轨道追逃博弈处理装置,其特征在于,所述轨道追逃博弈处理装置包括:
9.一种轨道追逃博弈处理设备,其特征在于,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的轨道追逃博弈处理方法的步骤。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质为计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的轨道追逃博弈处理方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种轨道追逃博弈处理方法,其特征在于,所述轨道追逃博弈处理方法包括:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于伪谱法处理单边最优拦截问题,得到追踪单边初始协态量的步骤包括:
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述追踪单边终端协态量得到逃逸单边终端协态量,并基于所述追踪单边终端协态量以及所述逃逸单边终端协态量,得到追踪单边初始协态量的步骤包括:
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述双边追逃博弈问题的协态量边界值以及所述追踪单边终端协态量,得到逃逸单边终端协态量的步骤之前还包括:
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述以所述追踪单边初始协态量作为猜测值,通过预设的优化算法对所述双边追逃博弈问题进行计算,得到追逃双边最优结果的步骤包括:
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:张衷韬,张亚坤,王斌,赵继广,李磊,石雪霜,于沫尧,段永胜,
申请(专利权)人:中国人民解放军军事航天部队航天工程大学,
类型:发明
国别省市:
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