[发明专利]一种在轨加注操作技能训练虚拟仿真方法及系统

权利要求书

1.一种在轨加注操作技能训练虚拟仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，搭建与真实物理加注环境相同的仿真环境，模拟在轨加注的轨道参数、服务星和目标星信息以及空间自然环境信息，通过服务星采集目标星信息以及目标星与它的交互数据，服务星用于采集加注环境和目标星的行为数据；

步骤2，根据仿真环境模拟信息和采集的数据，分析当前训练任务需求，进行任务规划，发布指挥命令，根据指挥指令，下达在轨加注训练任务；

步骤3，通过系统仿真的操作界面进行相关操作训练，将在轨加注任务按照工序分解成可操作的多个操作环节，构建有序操作训练网络，针对不同的操作环节建立相应的操作技能训练模型，并分别采用强化学习方法进行操作技能训练；训练时，根据接到的指令，制定相应的操作命令，每项训练按照态势感知、指挥决策、任务训练和效果评估的顺序进行，采用步骤1中服务星采集的数据，系统根据具体操作技能训练，调用环境、选取工具和推理规则集，根据技能要求从工具箱中选定n种工具，当n为1时，系统进行的是单装备操作训练；当n大于1时，系统进行的是多种装备操作训练；系统模拟推演各类在轨加注操作技能训练，直至每一个操作技能训练模型的参数收敛后输出模型和模拟推演结果；

步骤4，构建效能评估网络，根据步骤3的模拟推演结果，分析对比操作技能训练前后在轨加注装备消耗、目标状态改变以及整体空间环境态势的变化，根据评估模型，评估步骤3输出模型的有效性，并输出最佳训练模型；将所有操作技能最佳训练模型进行有序叠加，然后进行参数拟合优化，引入激励函数，构建整个在轨加注任务模型，并进行训练验证和评估，直至任务模型参数收敛，输出任务模型；将输出的任务模型，通过虚实迁移的方法，迁移到在轨加注试验平台进行试验，如果试验结果合格，输出最佳的任务训练模型，任务结束；如果试验不合格，输出不合格的操作环节，并返回步骤2中，针对不合格环节，重新进行任务规划并训练，直至试验结果合格，输出最终整体任务训练模型，任务结束。

2.一种采用权利要求1所述方法的在轨加注操作技能训练虚拟仿真系统，其特征在于，包括空间目标与环境虚拟仿真分系统、服务星虚拟仿真分系统、操作技能训练管理与评估分系统和导控与效能评估分系统。

3.一种根据权利要求2所述的在轨加注操作技能训练虚拟仿真系统，其特征在于，所述服务星虚拟仿真分系统包括末端工具箱、推进剂输送系统、灵巧机械手臂和自主、实时相对导航系统。