[发明专利]一种基于脉冲推力的航天器轨道追逃博弈方法

权利要求书

1.一种基于脉冲推力的航天器轨道追逃博弈方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，建立脉冲推力作用下的航天器脉冲轨道追逃博弈模型；

步骤2，获取航天器追逃的参数信息，并将参数信息输入至航天器脉冲轨道追逃博弈模型中，并对航天器脉冲轨道追逃博弈模型进行内外双层优化，完成航天器轨道追逃博弈。

2.根据权利要求1所述的一种基于脉冲推力的航天器轨道追逃博弈方法，其特征在于，所述航天器脉冲轨道追逃博弈模型的计算公式如下：

其中，J表示追逃博弈的双边优化指标；P表示追踪星的下标；E表示逃逸星的下标；N表示脉冲速度增量控制的总次数；X_P表示追踪星的状态矢量，具体为X_P＝[x_P,y_P,z_P,v_Px,v_Py,v_Pz]^T；X_E表示逃逸星的状态矢量，具体为X_E＝[x_E,y_E,z_E,v_Ex,v_Ey,v_Ez]^T；t₀表示追逃发生的初始时刻；t_f表示追逃发生的终端时刻；t_i表示各卫星施加脉冲速度增量控制的时刻，i＝1,2,…,5；x表示相对坐标系(LVLH系)下轨道径向的位置分量；y表示相对坐标系(LVLH系)下飞行方向的位置分量；z表示相对坐标系(LVLH系)下轨道角动量方向的位置分量；v_x表示相对坐标系(LVLH系)下轨道径向的速度分量；v_y表示相对坐标系(LVLH系)下轨道飞行方向的速度分量；v_z表示相对坐标系(LVLH系)下轨道角动量方向的速度分量；Δv_P(t_i)具体形式为Δv_P(t_i)＝[Δv_Px(t_i),Δv_Py(t_i),Δv_Pz(t_i)]^T，表示追踪星在t_i时刻施加的脉冲速度增量控制；Δv_E(t_i)的具体形式为Δv_E(t_i)＝[Δv_Ex(t_i),Δv_Ey(t_i),Δv_Ez(t_i)]^T，表示逃逸星在t_i时刻施加的脉冲速度增量控制；ΔV_P表示追踪星所有时刻脉冲速度增量控制构成的列向量；ΔV_E表示逃逸星所有时刻脉冲速度增量控制构成的列向量；ψ_P(ΔV_P)表示追踪星脉冲速度增量控制的约束函数；ψ_E(ΔV_E)表示逃逸星脉冲速度增量控制的约束函数；||S||₂表示对一个三维实向量的2范数，即

3.根据权利要2所述的一种基于脉冲推力的航天器轨道追逃博弈方法，其特征在于，追踪星脉冲速度增量控制的约束函数ψ_P(ΔV_P)和逃逸星脉冲速度增量控制的约束函数ψ_E(ΔV_E)根据航天器实际机动能力情况进行建模，其中航天器实际机动能力情况包括单次脉冲速度增量的控制分量存在上限约束、单次脉冲速度增量的控制大小存在上限约束、单次脉冲速度增量大小相同、方向自由和脉冲速度增量的总消耗存在上限。