北京理工大學梁子璇獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉北京理工大學申請的專利非合作目標附著多節點智能協同制導方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN116620566B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-22發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202310852435.8,技術領域涉及:B64G1/24;該發明授權非合作目標附著多節點智能協同制導方法是由梁子璇;呂暢;崔平遠;朱圣英;葛丹桐;龍嘉騰設計研發完成,并于2023-07-12向國家知識產權局提交的專利申請。
本非合作目標附著多節點智能協同制導方法在說明書摘要公布了:本發明公開的非合作目標附著多節點智能協同制導方法,屬于深空探測技術領域。本發明實現方法為:采用主推力加補償推力的協同制導架構,主推力用于保證每個節點實現到目標的雙零附著,補償推力用于保持附著過程中著陸器姿態平穩,減小節點推力沖突。使用能量最優控制策略計算主推力。針對多節點協同附著問題符合多智能體馬爾可夫決策過程的特點,構建用于確定多節點補償推力制導參數的多智能體系統。每個節點根據節點對應智能體給出制導參數,結合滾動優化的能量最優控制策略計算補償推力。根據三節點狀態設計獎賞函數用于滿足姿態平穩約束,提升安全性;根據三節點動作設計神經網絡損失函數減少節點推力沖突和推力飽和,降低燃料消耗。
本發明授權非合作目標附著多節點智能協同制導方法在權利要求書中公布了:1.非合作目標附著多節點智能協同制導方法,其特征在于:包括如下步驟, 步驟一、針對柔性著陸器三節點協同附著問題,采用主推力加補償推力的協同制導架構;基于協同制導架構確定每個節點的制導指令包括兩部分:主推力保證每個節點能夠實現到目標的雙零附著,補償推力用于保持附著過程中著陸器姿態平穩,減小節點推力沖突;使用零控位移偏差零控速度偏差ZEMZEV方法計算主推力,并采取滾動優化的能量最優控制策略計算補償推力;所述能量最優控制策略中待優化的制導參數包括Kri、Kvi和tc,Kri、Kvi和tc,通過后續步驟二、三確定; 步驟二、針對多節點協同附著問題符合多智能體馬爾可夫決策過程的特點,構建用于確定多節點補償推力制導參數的多智能體系統;每個著陸器節點對應一個智能體,一個智能體由一組actor-critic神經網絡構成,多個節點對應智能體組成多智能體系統;每組actor-critic神經網絡以著陸器動力學給出的著陸器節點狀態為輸入,以節點補償推力的制導參數Kri、Kvi和tc為輸出,構建用于確定制導參數Kri、Kvi和tc的智能體;所述多智能體系統輸出的多組制導參數共同作用于著陸器動力學模型,實現對全部節點狀態的控制,解決多節點運動牽連耦合問題; 步驟三、構建用于使著陸器滿足姿態平穩約束的獎賞函數,通過獎賞函數提高附著安全性;構建用于使著陸器多節點滿足控制推力約束的神經網絡損失函數,減少節點推力沖突和推力飽和,降低燃料消耗;使用多智能體強化學習算法訓練步驟二構建的多智能體;在訓練步驟二構建的多智能體的過程中,通過多智能體系統與柔性著陸器動力學的不斷交互訓練得到用于輸出節點制導參數Kri、Kvi和tc的智能體; 步驟四:在著陸器著陸過程中,每個智能體根據本節點運動狀態與其他節點位置信息輸出本節點補償推力的制導參數Kri、Kvi和tc,結合步驟一構建的滾動優化的能量最優控制策略,計算得到對應節點補償推力;通過主推力保證附著過程滿足末端狀態約束,通過補償推力在主推力基礎上對主推力進行修正,使著陸器滿足姿態平穩約束,提高附著過程的安全性,同時減小節點推力沖突,滿足控制推力約束,降低附著過程的燃料消耗,且在保持著陸器姿態平穩基礎上實現著陸器到目標點的精確附著。
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