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本書面向航天器在軌服務(wù)和空間安全維護(hù)任務(wù)對航天器智能協(xié)同操控的需求，以多航天器協(xié)同操控與協(xié)同作業(yè)的博弈問題建模、博弈決策與控制問題的求解為主線，基于博弈論和機(jī)器學(xué)習(xí)研究了典型航天器協(xié)同操控和協(xié)同作業(yè)任務(wù)的博弈規(guī)劃與控制問題。主要內(nèi)容包括：航天器相對運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)與博弈控制基礎(chǔ)、航天器追逃和抵近拒止的博弈決策與控制、航天器協(xié)同觀測的軌跡規(guī)劃與博弈控制、失效航天器姿態(tài)協(xié)同接管和協(xié)同運(yùn)輸?shù)牟┺囊?guī)劃與控制、航天器協(xié)同空間組裝的博弈規(guī)劃與控制、航天器協(xié)同網(wǎng)捕空間碎片的博弈控制等。

第1章緒論
11研究背景與意義
12航天器協(xié)作的博弈特征
121典型航天器協(xié)作任務(wù)
122博弈的概念與分類
123典型航天器協(xié)作任務(wù)的博弈特征
13航天器協(xié)作建模與博弈控制研究現(xiàn)狀
131航天器協(xié)同動(dòng)力學(xué)建模與控制研究現(xiàn)狀
132多智能體博弈控制和求解研究現(xiàn)狀
14本書內(nèi)容安排
參考文獻(xiàn)
第2章航天器動(dòng)力學(xué)與博弈控制基礎(chǔ)
21引言
22航天器動(dòng)力學(xué)模型
221坐標(biāo)系定義
222相對軌道動(dòng)力學(xué)模型
223相對姿態(tài)動(dòng)力學(xué)模型
23很優(yōu)控制基礎(chǔ)
231很優(yōu)控制問題及解析解
232兩種典型很優(yōu)控制問題的控制策略
24微分博弈基礎(chǔ)
241微分博弈概念與分類
242線性二次型微分博弈
243很優(yōu)控制與微分博弈的聯(lián)系與區(qū)別
25分布式優(yōu)化基礎(chǔ)
251航天器協(xié)作與分布式優(yōu)化
252圖論與代數(shù)圖論基礎(chǔ)
253分布式優(yōu)化問題及其求解算法
26小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章航天器軌道追逃的博弈控制
31引言
32航天器軌道追逃問題描述
33一對一軌道追逃博弈控制
331相對運(yùn)動(dòng)模型
332基于零和博弈的追逃博弈控制方法
333基于非零和博弈的追逃博弈控制方法
34多對一軌道追逃博弈控制
341多對一軌道追逃問題建模
342非線性追逃博弈控制器設(shè)計(jì)
343基于領(lǐng)航者-跟隨者編隊(duì)的博弈控制器設(shè)計(jì)
344仿真驗(yàn)證
35小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章航天器抵近意圖推理與規(guī)避機(jī)動(dòng)決策
41引言
42問題描述與建模
421空間目標(biāo)意圖推理和機(jī)動(dòng)決策問題描述
422空間目標(biāo)相對運(yùn)動(dòng)及其觀測模型
423空間目標(biāo)意圖空間與時(shí)序特征集構(gòu)建
43基于深度學(xué)習(xí)的空間非合作目標(biāo)意圖推理方法
431基于BiGRU-SA的意圖推理模型
432空間非合作目標(biāo)意圖推理模型總體架構(gòu)及其
訓(xùn)練算法
433仿真實(shí)驗(yàn)與分析
44基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的航天器抵近規(guī)避機(jī)動(dòng)決策方法
441強(qiáng)化學(xué)習(xí)及近端策略優(yōu)化算法
442航天器機(jī)動(dòng)決策算法設(shè)計(jì)
443機(jī)動(dòng)決策能力提升與博弈策略庫構(gòu)建
444仿真驗(yàn)證
45小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章航天器協(xié)同觀測占優(yōu)構(gòu)型設(shè)計(jì)與博弈控制
51引言
52協(xié)同觀測問題描述
53協(xié)同觀測占優(yōu)構(gòu)型設(shè)計(jì)
531空間近距離光學(xué)觀測可見性模型
532多航天器觀測占優(yōu)構(gòu)型設(shè)計(jì)
533成像效果評估模型
54協(xié)同觀測博弈建模與策略求解
541協(xié)同觀測系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
542協(xié)同觀測博弈模型
543博弈策略設(shè)計(jì)與求解
55仿真驗(yàn)證
551觀測占優(yōu)構(gòu)型設(shè)計(jì)
552構(gòu)型形成策略有效性仿真
553觀測占優(yōu)構(gòu)型成像效果評估
56小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章多星協(xié)同姿態(tài)接管的線性魯棒微分博弈控制
61引言
62多星協(xié)同姿態(tài)接管任務(wù)描述
63線性魯棒微分博弈控制
631線性魯棒微分博弈模型
632魯棒控制策略求解
64事件觸發(fā)的魯棒博弈控制
641事件觸發(fā)條件設(shè)計(jì)
642Zeno現(xiàn)象分析
643仿真驗(yàn)證
65數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的魯棒博弈控制
651基于策略迭代的博弈控制框架
652off-policy迭代方程
653數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的魯棒博弈控制算法
654仿真驗(yàn)證
66對比分析
67小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章多星協(xié)同姿態(tài)接管的非線性微分博弈控制
71引言
72非線性微分博弈模型
73并行學(xué)習(xí)微分博弈控制
731HJ方程組構(gòu)建
732并行學(xué)習(xí)策略設(shè)計(jì)
733仿真驗(yàn)證
74SDRE微分博弈控制
741偽線性微分博弈模型
742SDRE博弈控制方法
743仿真驗(yàn)證
75有限時(shí)間微分博弈控制
751有限時(shí)間微分博弈模型
752有限時(shí)間模糊博弈控制方法
753仿真驗(yàn)證
76對比分析
77小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第8章控制受限的多星協(xié)同姿態(tài)接管博弈控制
81引言
82非合作博弈控制
821非合作博弈控制模型
822非合作博弈控制方法
823仿真驗(yàn)證
83合作博弈控制
831合作博弈控制模型
832合作博弈控制方法
833仿真驗(yàn)證
84分布式合作博弈控制
841分布式合作博弈控制模型
842分布式合作博弈控制方法
843計(jì)算復(fù)雜度分析
844仿真驗(yàn)證
85小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第9章多星協(xié)同運(yùn)輸?shù)暮献鞑┺目刂?br />91引言
92多星協(xié)同運(yùn)輸任務(wù)描述
93多約束合作博弈控制
931多約束合作博弈控制模型
932多約束合作博弈控制方法
933仿真驗(yàn)證
94分布式魯棒合作博弈控制
941多星魯棒合作博弈控制模型
942基于分布式信息的魯棒合作博弈控制方法
943仿真驗(yàn)證
95小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第10章多星協(xié)同在軌組裝的博弈規(guī)劃與控制
101引言
102多星協(xié)同在軌組裝過程中的博弈規(guī)劃與控制問題
103多星協(xié)同組裝博弈任務(wù)規(guī)劃
1031多星協(xié)同組裝任務(wù)規(guī)劃問題描述
1032微小衛(wèi)星收益函數(shù)設(shè)計(jì)
1033事件觸發(fā)的分布式博弈任務(wù)規(guī)劃
1034仿真驗(yàn)證
104組裝模塊協(xié)同運(yùn)輸?shù)拿}沖推力約束博弈控制
1041多星協(xié)同運(yùn)輸?shù)能壍肋\(yùn)動(dòng)博弈模型
1042脈沖推力預(yù)測博弈控制方法
1043仿真驗(yàn)證
105組裝結(jié)構(gòu)的重構(gòu)博弈控制
1051多星重構(gòu)控制的分層博弈模型
1052多星協(xié)同分層控制器設(shè)計(jì)
1053仿真驗(yàn)證
106小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第11章協(xié)同網(wǎng)捕目標(biāo)的博弈控制
111引言
112協(xié)同網(wǎng)捕目標(biāo)的過程與策略
113繩網(wǎng)動(dòng)力學(xué)模型
114協(xié)同網(wǎng)捕前的博弈控制
1141博弈模型
1142博弈策略
1143仿真驗(yàn)證
115捕獲目標(biāo)過程中的協(xié)同控制
1151捕獲目標(biāo)系繩控制律
1152立方星協(xié)同控制律
1153仿真驗(yàn)證
116小結(jié)
參考文獻(xiàn)

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