[发明专利]近距离在轨操作航天器的敏捷运动规划方法

摘要

本发明提供一种面向空间近距离在轨操作航天器的敏捷运动规划方法，该方法包括以下步骤对两搜索树进行初始化；主循环进行K次迭代，其中，K为自然数，且不小于1；判断何时执行两搜索树互换，执行互换后将两搜索树新节点计算顺序颠倒。主循环包括求取搜索树A中到随机节点的最近点一；求取随机节点与最近点一间的新节点一，新节点一满足约束条件，由局部规划器获得；求取搜索树B中到新节点一的最近点二；求取随机节点与最近点二间的新节点二。约束条件包括运动动力学约束和几何约束。局部规划器用于确定两节点之间的运动，同时采用前向搜索方式和后向搜索方式进行双向平衡搜索。本发明的运动规划方法具有较高的搜索效率。

主权项

一种近距离在轨操作航天器的敏捷运动规划方法，其特征在于，包括以下步骤：(10)对搜索树A(TreeA)和搜索树B(TreeB)进行初始化；(20)主循环进行K次迭代，其中，K为自然数，且不小于1；(30)判断何时执行两搜索树互换；执行互换后，将所述两搜索树新节点计算顺序颠倒，即如果之前先计算所述搜索树A(TreeA)的新节点，则执行互换后，将先计算所述搜索树B(TreeB)的新节点；其中，所述主循环包括以下步骤：(21)在空间(Xfree)中以均匀分布采样，获得随机节点(prand)；(22)求取所述搜索树A(TreeA)中到所述随机节点(prand)的最近点一(pn)，求取时只对最新生成的点进行搜索；(23)求取所述随机节点(prand)与所述最近点一(pn)间的新节点一(ps)，且所述新节点一(ps)满足约束条件，所述新节点一的计算方法由用于确定两节点之间运动的局部规划器获得；(24)如果所述最近点一(pn)与所述新节点一(ps)不重合，则分别将所述最近点一(pn)到所述新节点一(ps)的线段和所述新节点一(ps)存入所述搜索树A(TreeA)；(25)求取所述搜索树B(TreeB)中到所述新节点一(ps)的最近点二(p′n)，求取方法如步骤22；(26)将判断位置矢量是否在约束体内的障碍约束判断加入规划方法中，在此判断所述新节点一(ps)与刚求出的所述最近点二(p′n)之间是否存在障碍，如果存在障碍则利用所述随机节点(prand)重新计算所述最近点二(p′n)；(27)求取所述随机节点(prand)与所述最近点二(p′n)间的新节点二(p′s)，方法与步骤23相同；(28)如果所述最近点二(p′n)与所述新节点二(p′s)不重合，则分别将所述最近点二(p′n)到所述新节点二(p′s)的线段和所述新节点二(p′s)存入所述搜索树B(TreeB)；(29)如果所述新节点一(ps)与所述新节点二(p′s)重合，则返回规划结果。