[发明专利]一种月球采样封装器地一体化操作方法

权利要求书

1.一种月球采样封装器地一体化操作方法，其特征在于，具体步骤如下：

第一步，在轨航天器进入在轨执行状态后，采集在轨航天器所在工作环境的图像数据及其采样机构的状态数据，并通过遥测传输给分析决策系统；

第二步，所述分析决策系统根据接收到的图像数据和状态数据，对在轨航天器的工作环境进行三维建模，形成数字模型后，将所述数字模型发送给地面验证器；地面验证器将所述数字模型转换为物理模型，使地面验证器与在轨航天器具有相同的工作环境和采样机构的状态；

第三步，所述分析决策系统根据接收到的图像数据和状态数据将在轨航天器的月面采样封装整体任务分解为若干个子任务，生成初步控制策略后，将所述初步控制策略发送给操控台A；

第四步，所述操控台A将所述初步控制策略转化为初步控制指令后发送给地面验证器；

第五步，所述地面验证器根据所述初步控制指令进行采样封装整体任务的模拟，以验证初步控制策略的有效性和正确性；若验证结果确认初步控制策略有效、正确，则通过遥测将验证结果传输给分析决策系统；若验证结果确认初步控制策略未有效、正确，则通过遥测将验证结果传输给分析决策系统，分析决策系统重新生成初步控制策略，再次进行验证，直到验证结果确认初步控制策略有效、正确；

第六步，在验证结果确认初步控制策略有效、正确的前提下，分析决策系统生成采样封装任务的正式控制策略，并将所述正式控制策略发送给操控台B；

第七步，所述操控台B将接收到的正式控制策略转化为正式控制指令后发送给在轨航天器；

第八步，在轨航天器根据正式控制指令执行预期的采样封装任务；

在第三步中，生成初步控制策略的具体方法如下：

分析决策系统根据在轨航天器的工作环境和采样机构的状态，制定月面采样封装任务的初步控制策略CS_m，初步控制策略表达如下：

CS_m＝{S_Ini,[G_p,I,M],G_E,ES} (1)

式中，S_Ini为采样机构的起始状态要求，ES为采样机构的结束状态预期，G_E为采样机构的应急状态处置点，[G_p,I,M]为采样机构进行采样的目标点，其中，G_p为目标点的位置坐标，I为必须经过的目标点的坐标和动作，M为采样机构的工作模式。

2.如权利要求1所述的一种月球采样封装器地一体化操作方法，其特征在于，所述物理模型包括：地形、采样对象、光照环境及采样机构的状态。

3.如权利要求1所述的一种月球采样封装器地一体化操作方法，其特征在于，在初步控制策略CS_m确定的过程中，设有控制驻点，控制驻点的状态集合表示为Sa，Sa中相邻成员之间的转换具有对称性，即：假设第i个和第i+1个控制驻点分别为Sa_i和Sa_i+1，则当时，其中，与互为逆变换；

公式(1)中的S_Ini∈Sa，ES∈Sa。