[发明专利]一种GEO卫星的智能自主运行系统

摘要

本发明公开了一种GEO卫星的智能自主运行系统，基于相对运动方程，利用神经网络设计轨道保持控制的控制律，利用神经网络状态观测器对轨道保持控制期间的卫星状态进行实时估计，作为轨道保持控制期间的自主定轨结果；将估计状态输送到控制器，通过控制器实现对GEO卫星的自主轨道保持控制，从而实现GEO导航卫星的自主运行。

主权项

1.一种GEO卫星的智能自主运行系统，其特征是，包括如下步骤：步骤1)系统初始化；步骤2)读取GEO卫星与其它导航卫星之间的测距和测角数据；步骤3)利用观测数据计算观测残差，作为利用深度神经网络设计的摄动估计神经网络和神经网络鲁棒项模块的输入；步骤4)摄动估计神经网络利用GEO卫星的观测残差作为输入，对摄动加速度udx、udy、udz和未建模摄动项进行估计，用于补偿相对运动模型；步骤5)神经网络鲁棒项模块以GEO卫星的观测残差作为输入，输出一个鲁棒项；步骤6)读取控制量加上摄动估计神经网络和神经网络鲁棒项模块的输出作为输入，利用神经网络状态观测器，基于动力学模型：x,y,z分别为GEO卫星相对于标称轨道的相对运动状态在以标称轨道为坐标原点的动坐标系的三个坐标轴分量；n为GEO卫星标称轨道的旋转角速度，等于地球的自转角速度；r标为GEO卫星轨道半径；udx、udy、udz分别是三个坐标轴上的摄动加速度，ucx、ucy、ucz为三个坐标轴上的控制量；μ为地球引力系数；确定GEO卫星的相对运动状态，结合已知的标称状态输出GEO卫星的估计状态；步骤7)利用神经网络控制器所实现的控制律，计算控制量；步骤8)将控制量输入给GEO卫星，得到新的卫星状态，并得到新状态对应的新的观测数据；步骤9)返回步骤2)，循环运行自主运行系统。