自动化与电子工程学院“明笃讲坛”第1期：小天体附着探测轨迹优化与制导方法研究

报告题目：小天体附着探测轨迹优化与制导方法研究

报告人：刘延杰博士

报告时间：2023年4月18日（周二）15:00-16:00

报告地点：崂山校区16877太阳集团楼（D1楼）410

主办单位：自动化与电子工程学院

报告简介：

针对小天体探测器附着探测过程中存在的约束条件复杂、动力学环境不确知等问题，以提升计算效率和控制精度为目标，对小天体附着探测轨迹优化与制导方法进行深入的分析和研究。首先分析小天体周围引力场建模方法，包括三轴均质椭球模型、多面体模型及内球谐引力场模型，实现小天体周围复杂动力学环境的精确表征。基于最优控制理论建立燃耗最优轨迹优化方程，将小天体附着动力学方程中的非凸约束转换为凸约束，通过迭代求解二阶锥规划问题，实现对轨迹优化方程的快速、精确解算。针对不确定条件下的小天体附着制导问题，引入混沌多项式对随机状态的误差传播特性进行描述，通过求解小天体附着抗差轨迹优化方程，有效抑制动力学参数不确知及初始导航误差带来的影响，提高不确定条件下探测器的控制精度。针对弱引力环境下探测器的表面移动问题，利用凸优化进行小天体表面定点弹跳移动轨迹优化方程求解，分析转移距离对优化推力控制精度的影响，实现小天体探测器在不确定条件下的精确弹跳移动。

个人简历：

刘延杰：2017年毕业于北京理工大学航空宇航科学与技术专业，获工学博士学位。主要从事多约束、多参数不确定情况下航天器轨迹/姿态路径规划、制导与控制、不规则弱引力场建模、小天体绕飞轨道确定等方面的研究。