月面巡视器的任务层路径规划

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1、!第!"卷!第#期航!天!器!工!程1234!"!.24#!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!$%!%年"月&'()*)+(,-*./0.**+0./!!!5#月面巡视器的任务层路径规划彭!松!贾!阳!北京空间飞行器总体设计部"北京!!%%%"6#摘!要!使用巡视器对月球表面进行巡视探测是一种高效率!低成本的月球探测方法"路径规划作为巡视器的一项重要技术#通常把它作为导航系统的一部分#只考虑地形通过性的问题"实际上除了地形通过性#还有很多因素对路径选择起到决定性的作用"针对月面巡视器#在大范围区域综合考虑地形!能源!热控!通信等全局因素#给出了一种新的路径规划方法

2、$$$实时贪婪%+7839:;<7/=77>?#+/&算法"运用该算法得到了任务层路径#为巡视器的导航系统提供路标点#并为巡视器的动作安排提供了依据"关键词!月球探测'巡视器'任务层路径'实时贪婪算法中图分类号!16@AB5!!文献标志码!(!!文章编号!!A@59C@6C"$%!%#%#9%%5#9%C!"##"$%&'()(*+,-.+*,%%"%/0$1'2%,13$)(1'*./&2DE!F0(G8DE!H7;I;DE0DJ:;:K:72L&M8N7N=8L:&?J:7<*DE;D77=;DE"H7;I;DE!%%%"6")O;D8#45#-1,6-$+2P7=;J

3、8O;EO97LL;N;7DN?8D>32Q9N2J::223L2=<22D7RM32=8:;2D"8D>M8:OM38DD;DE;J8S7?:7NOD232E?L2=8=2P7=4TJK833?"M8:OM38DD;DE;J2D72L:O7LKDN:;2DJ2L:O7D8P;E8:;2DJ?J9:7<";DQO;NO:7==8;D;J8M=;<8=?L8N:2=:2U7N2DJ;>7=7>40DL8N:"U7J;>7J:7==8;D"J2<72:O7=L8N:2=J8=783J2P7=?;783JQ;:

4、O8S;D>2L:O7M8:OJ737N9:;2DL2=3KD8==2P7=;DQ;>78=78U?N2JO8>2Q4(D>8D7Q83E2=;:O+/!+7839:;<7/=77>?#;JE;P7DL2=E7::;DE:O7<;JJ;2D937P73M8:O"QO;NOM=2P;>7J:O7EK;>7M2;D:JL2=:O7=2P7=D8P;E8:;2D8D>JKM9M2=:J:O7=2P7=8N:;2DM38DD;

5、DE47(89$1:#$3KD8=7RM32=8:;2D%=2P7=%<;JJ;2D937P73M8:O%+/83E2=;:O<传统的路径规划作为导航系统的一部分"目的!!引言是在局部区域寻找一条从起始点到达目标点的路(5)径"路径的选择主要考虑避障和路程最短原则'$!世纪以来"各个国家争相进行月球探测"使相比较而言"任务级的路径规划考虑的范围要用巡视器对月球表面进行巡视探测是一种高效率&大得多"考虑的因素也很多''8K3-2

6、了时间和能源因素"对火星车进行任务级路径规(69A)说"路径规划是一项重要的技术(!9$)'划"这是一种简化的措施"并没有考虑全部因素'本文针对我国研制的月面巡视器"充分考虑地收稿日期!$%!%9%@9%"$修回日期!$%!%9%@9$%基金项目!国家重大科技专项工程作者简介!彭松%!"CAV&#男#硕士研究生#主要从事月球车全局路径规划研究"5A!航!天!器!工!程!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"卷!形&时间&能源&热控&通信等任务级因素"提出了实相关'时贪婪!+7839:;<7/=77>?"+/#算法来规划其任务A#着陆器通信可见性判断$N3$巡视器需要和着级

7、路径"为导航系统提供目标序列点"并为巡视器的陆器进行通信"评价节点时要考虑这一因素!采用%行动安排提供依据'和!进行判断"%代表不可见"!代表可见#'两器之间的通信可见性不必时刻保证"对于单个节点来说"并不是$就不可行"只要整条路径上有适当数$!路径规划方法N3X%量的$的节点即可'这方面可以通过合理地N3X!;<=!评价因素选择着陆地点来保证"使得着陆器附近的大部分区对于大范围的规划区域"路径选择需要考虑很域都和着陆器可见"在路径规划中就不再专门讨论多任务层面的约束条件'对于任务级地图中的一个巡视器和着陆器之间的