基于本体理论的空间站短期任务规划领域建模研究

《基于本体理论的空间站短期任务规划领域建模研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、２０１６０３１６０００３０２卜慧蛟第２２卷第２期载人航天Ｖｏｌ．２２Ｎｏ．２２０１６年４月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＡｐｒ．２０１６·工程技术·基于本体理论的空间站短期任务规划领域建模研究１１１∗２卜慧蛟，张进，罗亚中，周建平（１．国防科学技术大学航天科学与工程学院，长沙４１００７３；２．中国载人航天工程办公室，北京１００７２０）摘要：规划领域建模是解决空间站短期任务规划问题的关键技术之一。通过对比分析空间站短期任务规划问题，梳理了其规划领域特点，归纳总结了领域建模需求；基于本体理论分别建立了规划领域本体模型、对象概念本体模型和方法概念本体模型，进而构建了空间站短期任务规划

2、领域体系，规范化描述了领域内的概念及其关系。最后通过在货运补给与微重力实验两类任务建模上的成功应用验证了所建立模型的有效性。关键词：空间站；短期任务规划；建模；本体论中图分类号：Ｖ４１２文献标识码：Ａ文章编号：１６７４⁃５８２５（２０１６）０２⁃０１９１⁃１１ＭｏｄｅｌｉｎｇｏｆＳｐａｃｅＳｔａｔｉｏｎＳｈｏｒｔ⁃ＴｅｒｍＭｉｓｓｉｏｎＰｌａｎｎｉｎｇＤｏｍａｉｎＢａｓｅｄｏｎＯｎｔｏｌｏｇｙＴｈｅｏｒｙ１１１∗２ＢＵＨｕｉｊｉａｏ，ＺＨＡＮＧＪｉｎ，ＬＵＯＹａｚｈｏｎｇ，ＺＨＯＵＪｉａｎｐｉｎｇ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，

3、ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７３，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅＡｇｅｎｃｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００７２０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｌａｎｎｉｎｇｄｏｍａｉｎｍｏｄｅｌｉｎｇｉｓａｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｈｅｓｐａｃｅｓｔａｔｉｏｎｓｈｏｒｔ⁃ｔｅｒｍｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇ（ＳＴＭＰ）．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｓｐａｃｅｓｔａｔｉｏｎＳＴＭＰｐｒｏｂｌｅｍｂｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＳＴＭＰｄｏｍ

4、ａｉｎｗｅｒｅｓｏｒｔｅｄｏｕｔ，ａｎｄｔｈｅｄｅｍａｎｄｓｏｎｄｏｍａｉｎｍｏｄｅｌｉｎｇｗｅｒｅｓｕｍｍａ⁃ｒｉｚｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｏｎｔｏｌｏｇｙｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅｐｌａｎｎｉｎｇｄｏｍａｉｎｏｎｔｏｌｏｇｙｍｏｄｅｌ，ｏｂｊｅｃｔｃｏｎｃｅｐｔｏｎｔｏｌｏｇｙｍｏｄｅｌａｎｄｍｅｔｈｏｄｃｏｎｃｅｐｔｏｎｔｏｌｏｇｙｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅＳＴＭＰｗｅｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｄｏｍａｉｎｓｙｓｔｅｍｏｆＳＴＭＰｗａｓｂｕｉｌｔａｎｄｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｓａｎｄｔｈｅｉｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｆｏｒｍａ

5、ｌｌｙ．Ｆｉ⁃ｎａｌｌｙ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｏｄｅｌｗａｓｖａｌｉｄａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｔｈｅｃａｒｇｏｓｕｐｐｌｙｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｍｉｃｒｏｇｒａｖｉｔｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｍｉｓｓｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐａｃｅｓｔａｔｉｏｎ；ｓｈｏｒｔ⁃ｔｅｒｍｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇ；ｍｏｄｅｌｉｎｇ；ｏｎｔｏｌｏｇｙｔｈｅｏｒｙ站运营风险、提高效率与经济性。１引言目前，针对在轨运行的国际空间站，美国的约［４⁃５］任务规划是空间站运营的关键技术之一。空翰逊空间中心、马歇尔空间飞行中

6、心，欧洲哥［６］［７］间站长期在轨运行，需要执行多种运营任务，例如伦布控制中心，俄罗斯莫斯科任务中心以及［８⁃９］后勤补给、设备维修、乘员轮换和载荷实验等。这日本筑波空间中心等，对各自负责的相关运营些任务贯穿于空间站全生命周期，数量众多，例如任务的规划都有一定研究，并且已经开发了多种国际空间站在２０１０年至２０１２年三年内就执行了规划工具，但是在公开的文献中，很少有相关模型［１⁃３］５７５项科学实验任务。同时空间站在轨运行和算法的介绍。时面临多种约束，设备和资源有限，需要对空间站我国空间站工程目前处于起步阶段，在任务在轨运营的任务进行合理规划，以有效降低空间规划方面研究尚浅，仅公开

7、发表了一些初步研究。收稿日期：２０１５⁃０５⁃０４；修回日期：２０１６⁃０２⁃０４基金项目：湖南省自然科学基金（２０１５ＪＪ３０２０）；国防科学技术大学科研计划（ＪＣ１４⁃０１⁃０５）；载人航天预先研究项目（０１０１０３）作者简介：卜慧蛟（１９８６－），男，博士研究生，研究方向为空间站短期任务规划研究。Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｂｕ＿ｈｕｉｊｉａｏ＠１６３．ｃｏｍ∗通讯作者：罗亚中（１９７９－），男，博士，教授，研究方向为载人航天任务规划。Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｌｕｏｙｚ＠ｎｕｄｔ．ｅｄ