中国宇航学会深空探测技术专业委员会会刊

高级检索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

深空探测器可重构性评价与自主重构策略

徐赫屿 王大轶 刘成瑞 李文博 符方舟 张科备

徐赫屿, 王大轶, 刘成瑞, 李文博, 符方舟, 张科备. 深空探测器可重构性评价与自主重构策略[J]. 深空探测学报, 2019, 6(4): 376-383. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.010
引用本文: 徐赫屿, 王大轶, 刘成瑞, 李文博, 符方舟, 张科备. 深空探测器可重构性评价与自主重构策略[J]. 深空探测学报, 2019, 6(4): 376-383. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.010
XU Heyu, WANG Dayi, LIU Chengrui, LI Wenbo, FU Fangzhou, ZHANG Kebei. Reconfigurability Evaluation and Autonomous Reconfigurable Strategy of Deep Space Probes[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(4): 376-383. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.010
Citation: XU Heyu, WANG Dayi, LIU Chengrui, LI Wenbo, FU Fangzhou, ZHANG Kebei. Reconfigurability Evaluation and Autonomous Reconfigurable Strategy of Deep Space Probes[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(4): 376-383. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.010

深空探测器可重构性评价与自主重构策略

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.010
基金项目: 国家杰出青年科学基金资助项目(61525301);国家自然科学基金资助项目(61690215,61640304,61573060,61203093)

Reconfigurability Evaluation and Autonomous Reconfigurable Strategy of Deep Space Probes

  • 摘要: 针对深空探测过程中资源严重受限(包括计算资源、硬件资源以及能量资源)和不可维修的特点,开展了深空探测器可重构性综合评价方法和自主重构的研究。通过在地面设计阶段考虑深空探测器控制系统的可重构性,定量地给出了系统可重构性综合评价指标,并基于该指标指导系统自主重构策略的设计,从设计角度提高了深空探测器控制系统运行质量,实现了深空探测器的自主故障处理和自主运行。
  • [1] 王大轶, 黄翔宇. 深空探测自主导航与控制技术综述[J]. 空间控制技术与应用, 2009, 35(3):6-12. WANG D Y, HUANG X Y.Survey of automous navigation and control for deep exploration[J]. Space Control Technology and Application, 2009, 35(3):6-12.
    [2] 叶培建, 邹乐洋, 王大轶, 等. 中国深空探测领域发展及展望[J]. 国际太空, 2018, 478(10):6-12. YE P J, ZHOU L Y, WANG D Y, et al.Development and prospect of Chinese deep space exploration[J]. International Space, 2018, 478(10):6-12.
    [3] 王大轶, 屠园园, 刘成瑞, 等. 航天器控制系统可重构性的内涵与研究综述[J]. 自动化学报, 2017, 43(10):1687-1702. WANG D Y, TU Y Y, LIU C R,et al. Connotation and research of reconfigurability for spacecraft control systems:a review[J]. Acta Automatica Sinica, 2017,(10):1687-1702.
    [4] XU H, WANG D, LIU C, et al. The study on reconfigurability condition of spacecraft control system[J]. Advances in Astronautics Science and Technology, 2018, 1(2):197-206.
    [5] 屠园园, 王大轶, 李文博.考虑时间特性影响的控制系统可重构性定量评价方法研究[J]. 自动化学报, 2018, 44(7):1260-1270. TU Y Y, WANG D Y, LI W B. Quantitative reconfigurability evaluation for control systems in view of time properties[J]. Journal of Automation, 2018, 44(7):1260-1270.
    [6] 王大轶, 符方舟, 刘成瑞, 等. 控制系统可诊断性的内涵与研究综述[J]. 自动化学报, 2018, 44(9):3-19. WANG D Y, FU F Z, LIU C R, et al. Connotation and research Status of diagnosability of control systems:a review[J]. Journal of automation, 2018, 44(9):3-19.
    [7] MOORE B. Principal component analysis in linear systems:controllability, observability, and model reduction[J]. IEEE Transactions on Automatic Control, 1981, 26(1):17-32.
    [8] GEHIN A L,HU H,BAYART M. A self-updating model for analysing system reconfigurability[J]. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 2012, 25(1):20-30.
    [9] GEHIN A L, STAROSWIECKI M. Reconfiguration analysis using generic component models[J].IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics-Part A:Systems and Humans, 2008, 38(3):575-583.
    [10] 张平, 陈宗基. 非线性飞控系统的控制可重构性[J]. 飞机设计, 2001(3):12-15. ZHANG P, CHEN Z J. Control reconfiguration of nonlinear flight control system[J]. Aircraft design, 2001(3):12-15.
    [11] QI X, THEILLIOL D, QI J T, et al. Self-healing control against actuator stuck failures under constraints:application to unmanned helicopters[M]. Switzerland:Springer International Publishing, 2016.
    [12] QI X, QI J T, THEILLIOL D, et al. Self-healing control design under actuator fault occurrence on single-rotor unmanned helicopters[J]. Journal of Intelligent & Robotic Systems, 2016, 84(1-4):21-35.
    [13] 刘美师, 吴敬玉, 王文妍, 等. 一种基于SGCMG的欠驱动姿态控制方法[J]. 上海航天, 2018, 35(1):48-53. LIU M S, WU J Y, WANG W Y, et al. A method to control attitude of under-actuated satellite based on SGCMG[J]. Aerospace Shanghai, 2018, 35(1):48-53.
    [14] LIU L, SHEN Y, DOWELL E H. Integrated adaptive fault-tolerant H output feedback control with adaptive fault identification[J]. Journal of Guidance,Control,and Dynamics,2012,35(3):881-889.
    [15] DOWELL E H, LIU L, SHEN Y. Adaptive fault-tolerant robust control for a linear system with adaptive fault identification[J]. IET Control Theory & Applications, 2013, 7(2):246-252.
    [16] CASAVOLA A,RODRIGUES M,THEILLIOL D. Self-healing control architectures and design methodologies for linear parameter varying systems[J]. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 2015, 25(5):625-626.
    [17] ZHOU M, WANG Z, THEILLIOL D, et al. A self-healing control method for satellite attitude tracking based on simultaneous fault estimation and control design[C]//20163rd Conference on Control and Fault-Tolerant Systems(SysTol). Barcelona, Spain:IEEE, 2016.
    [18] 樊雯, 程月华, 姜斌, 等. 卫星姿态控制系统的可重构性分析[J]. 宇航学报, 2014, 35(2):185-191. FAN W, CHENG Y H, JIANG B, et al. Reconfigurability analysis for satellite attitude control systems[J]. Journal of Aerospace, 2014, 35(2):185-191.
    [19] 关守平, 杨飞生. 面向重构目标的控制系统可重构性[J]. 信息与控制, 2010, 39(4):391-396. GUAN S P, YANG F S. Reconfiguration-goal-oriented control system reconfigurability[J]. Information and Control, 2010, 39(4):391-396.
    [20] WANG H, YANG G H. Simultaneous fault detection and control for uncertain linear discrete-time systems[J]. IET control Theory & Applications, 2009, 3(5):583-594.
    [21] LIU W, CHEN Y, NI M. An linear matrix inequality approach to simultaneous fault detection and control design for LTI systems[C]//Proceedings of the 33rd Chinese Control Conference. Nanjing, China:IEEE, 2014.
  • [1] 罗子人, 张敏, 靳刚, 吴岳良, 胡文瑞.  中国空间引力波探测“太极计划”及“太极1号”在轨测试 . 深空探测学报, 2020, 7(1): 3-10. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20191230001
    [2] 周敬, 胡军, 张斌.  限制性三体问题共线平动点轨道近似解析解 . 深空探测学报, 2020, 7(1): 93-101. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20190408001
    [3] 罗洪义, 牛厂磊, 吴胜娜, 李鑫, 唐显, 罗志福.  深空探测中的钚-238同位素电源 . 深空探测学报, 2020, 7(1): 61-72. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20191129001
    [4] 徐浩, 裴福俊, 蒋宁.  一种基于李群描述的深空探测器姿态估计方法 . 深空探测学报, 2020, 7(1): 102-108. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20171117002
    [5] 郑见杰, 杜园, 王炜娜, 罗广求, 刘治钢.  深空探测用锂离子蓄电池在轨管理策略研究 . 深空探测学报, 2020, 7(1): 81-86. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20191030001
    [6] 胡文军, 刘继忠, 唐玉华, 陈军红, 张玮, 张哲, 李上明, 胡绍全.  空间同位素热/电源安全性技术指标体系框架研究 . 深空探测学报, 2020, 7(1): 73-80. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20190911001
    [7] 乔学荣, 郭际, 米娟.  高比能量锂氟化碳电池在深空探测器上的应用试验研究 . 深空探测学报, 2020, 7(1): 87-92. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20191223001
    [8] 于登云, 张哲, 泮斌峰, 刘传凯, 丁亮, 朱继宏, 高海波, 刘金国, 陈鹏.  深空探测人工智能技术研究与展望 . 深空探测学报, 2020, 7(1): 11-23. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20190916001
    [9] 雷英俊, 朱立颖, 张文佳.  我国深空探测任务电源系统发展需求 . 深空探测学报, 2020, 7(1): 35-40. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20190712001
    [10] 牛厂磊, 罗志福, 雷英俊, 王文强, 郑见杰, 乔学荣, 罗洪义, 胡文军, 钟武烨.  深空探测先进电源技术综述 . 深空探测学报, 2020, 7(1): 24-34. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20200002
    [11] 王文强, 杨洪东, 杨广, 王佳禹, 吴庆, 顾春杰.  太阳电池阵深空探测适应性设计概论 . 深空探测学报, 2020, 7(1): 41-46. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20191101003
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  568
  • HTML全文浏览量:  0
  • PDF下载量:  445
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-04-10
  • 修回日期:  2019-06-24

深空探测器可重构性评价与自主重构策略

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.010
    基金项目:  国家杰出青年科学基金资助项目(61525301);国家自然科学基金资助项目(61690215,61640304,61573060,61203093)

摘要: 针对深空探测过程中资源严重受限(包括计算资源、硬件资源以及能量资源)和不可维修的特点,开展了深空探测器可重构性综合评价方法和自主重构的研究。通过在地面设计阶段考虑深空探测器控制系统的可重构性,定量地给出了系统可重构性综合评价指标,并基于该指标指导系统自主重构策略的设计,从设计角度提高了深空探测器控制系统运行质量,实现了深空探测器的自主故障处理和自主运行。

English Abstract

徐赫屿, 王大轶, 刘成瑞, 李文博, 符方舟, 张科备. 深空探测器可重构性评价与自主重构策略[J]. 深空探测学报, 2019, 6(4): 376-383. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.010
引用本文: 徐赫屿, 王大轶, 刘成瑞, 李文博, 符方舟, 张科备. 深空探测器可重构性评价与自主重构策略[J]. 深空探测学报, 2019, 6(4): 376-383. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.010
XU Heyu, WANG Dayi, LIU Chengrui, LI Wenbo, FU Fangzhou, ZHANG Kebei. Reconfigurability Evaluation and Autonomous Reconfigurable Strategy of Deep Space Probes[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(4): 376-383. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.010
Citation: XU Heyu, WANG Dayi, LIU Chengrui, LI Wenbo, FU Fangzhou, ZHANG Kebei. Reconfigurability Evaluation and Autonomous Reconfigurable Strategy of Deep Space Probes[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(4): 376-383. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.010
参考文献 (21)

目录

    /

    返回文章
    返回