[发明专利]一种基于分层任务网络规划模块化可重构卫星自重构的方法、装置及计算机存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种基于分层任务网络规划模块化可重构卫星自重构的方法；所述方法应用于模块化可重构卫星，所述方法包括：基于设定的描述坐标系，获取所述模块化可重构卫星的初始构型对应的初始位置矩阵以及所述模块化可重构卫星的自重构任务所期望的目标构型对应的目标位置矩阵；利用层次分析法，根据所述初始位置矩阵以及所述目标位置矩阵确定所述模块化可重构卫星中各模块的移动任务；根据所述各模块的移动任务生成所述各模块对应的模块运动指令；其中，所述模块运动指令用于控制安装于所述各模块的运动器件的动作序列以将所述各模块按照所述目标构型进行自重构。

技术领域

本发明实施例涉及卫星技术领域，尤其涉及一种基于分层任务网络规划模块化可重构卫星自重构的方法、装置及计算机存储介质。

背景技术

模块化可重构卫星是为了顺应未来卫星发展趋势提出的一种新概念卫星，它由功能各异、外形相同且具有互换性的同构模块组成。这些同构模块可以包括推进模块、导航模块、电源模块等功能模块以及结构模块和特定载荷模块，通过各同构模块进行移动就能够改变卫星的整体构型，从而适应在轨组装、自适应在轨服务、空间预先部署应对紧急事态等不同的任务需求。

当前，模块化可重构卫星在完成在轨自重构任务时，如何规划模块的运动次序和运动方式，以实现卫星的整体构型由初始构型转化为目标构型，这是卫星在执行在轨自重构任务时所需要解决的一个核心问题。针对这一问题，目前常规技术中，针对旋转自重构的机械系统在进行重构规划时，大都采用以直线构型作为中间构型的重构思路，也就是首先将初始构型转化为直线构型，再将直线构型转化为目标构型。

针对上述已有的常规技术，在实现模块化可重构卫星的在轨自重构任务时，会带来以下问题：首先，直线构型的结构跨度较大，由于卫星所处的空间环境复杂、阻尼小，直线构型在模块旋转过程中所产生的大幅振动不易衰减；其次，以直线构型作为中间构型来完成在轨自重构任务需要模块进行较多次数的移动，无法满足航天任务中的低能耗要求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种基于分层任务网络规划模块化可重构卫星自重构的方法、装置及计算机存储介质；在卫星自重构过程中，无需通过将初始构型转化为直线构型后再转化为目标构型，而是能够直接由初始构型转化为目标构型，降低了自重构任务执行时的模块的移动次数，降低了卫星执行任务时的功耗。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于分层任务网络规划模块化可重构卫星自重构的方法，所述方法应用于模块化可重构卫星，所述方法包括：

基于设定的描述坐标系，获取所述模块化可重构卫星的初始构型对应的初始位置矩阵以及所述模块化可重构卫星的自重构任务所期望的目标构型对应的目标位置矩阵；

利用层次分析法，根据所述初始位置矩阵以及所述目标位置矩阵确定所述模块化可重构卫星中各模块的移动任务；

根据所述各模块的移动任务生成所述各模块对应的模块运动指令；其中，所述模块运动指令用于控制安装于所述各模块的运动器件的动作序列以将所述各模块按照所述目标构型进行自重构。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于分层任务网络规划模块化可重构卫星自重构装置，所述装置包括：获取部分、确定部分和生成部分；其中，

所述获取部分，配置为基于设定的描述坐标系，获取所述模块化可重构卫星的初始构型对应的初始位置矩阵以及所述模块化可重构卫星的自重构任务所期望的目标构型对应的目标位置矩阵；

所述确定部分，配置为利用层次分析法，根据所述初始位置矩阵以及所述目标位置矩阵确定所述模块化可重构卫星中各模块的移动任务；

所述生成部分，配置为根据所述各模块的移动任务生成所述各模块对应的模块运动指令；其中，所述模块运动指令用于控制安装于所述各模块的运动器件的动作序列以将所述各模块按照所述目标构型进行自重构。