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| 編輯推薦： |
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探索、研究在轨服务任务智能规划方法，解决各领域任务规划问题。
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| 內容簡介： |
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在轨服务作为确保各航天器在太空环境持久、稳定运行的重要手段，是航天科技领域的重要发展方向。为进一步满足任务规划贯穿在轨服务全过程实际需求，更好地处理这样一类持续周期长、情况类型不均的任务规划问题，本书结合在轨服务技术发展和突出风险处置需要，探索人工智能先进技术应用于在轨服务任务规划的方式方法，探寻运用人工智能方法来实现在轨服务任务规划的研究框架，重点介绍一种复合服务模式下在轨目标分配方法、一种航天器轨道临时规避路径规划方法以及一种航天器轨道博弈实时规划方法。面向实际应用开展系统设计，通过理论研究与技术实践相结合的途径，为在轨服务提供科学的规划手段，并可为解决其他领域任务规划问题提供借鉴参考。
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| 目錄：
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路径生成算法１２７
４?３?１ 规避空间碎片的人工势场１２８
４?３?２ 规避空间碎片的路径规划１３９
４?３?３ 规避路径动态优化１４０
４?４ 航天器轨道临时规避路径规划案例分析１４１
４?４?１ 案例描述１４２
４?４?２ 模型运算分析１４２
４?４?３ 算法对比１４７
４?５ 本章小结１５１
第５章 航天器轨道博弈策略实时规划研究１５３
５?１ 轨道博弈问题描述与建模１５３
５?１?１ 问题描述１５３
５?１?２ 问题建模１５５
５?２ 基于分支深度强化学习的博弈策略求解算法１６１
５?２?１ 博弈策略存在性与一致性检验１６１
５?２?２ 博弈策略求解的马尔可夫决策１６８
５?２?３ 连续空间求解的模糊推理模型１７０
５?２?４ 轨道博弈的分支深度强化学习１７２
５?２?５ 航天器与空间目标的博弈交互１７６
５?３ 航天器轨道博弈策略实时规划案例分析１７９
５?３?１ 问题描述１７９
５?３?２ 模型运算分析１８０
５?３?３ 算法对比１８４
５?４ 本章小结１８８?
第６章 在轨服务任务规划系统设计及应用１９０
６?１ 在轨服务任务规划系统需求１９０
６?１?１ 任务规划系统建设之基１９０
６?１?２ 任务规划系统建设之需１９１
６?１?３ 任务规划系统建设之要１９２
６?２ 在轨服务任务规划系统设计１９４
６?２?１ 系统体系框架１９４
６?２?２ 系统功能架构１９７
６?３ 在轨服务任务规划系统应用２０１
６?３?１ 背景想定２０１
６?３?２ 仿真与验证２０４
６?４ 本章小结２２３
第７章 展 望２２４
７?１ 本书主要工作２２４
７?１?１ 研究了在轨服务任务规划需求与研究框架２２４
７?１?２ 研究了复合服务模式下在轨目标分配方法２２４
７?１?３ 研究了航天器轨道临时规避路径规划方法２２５
７?１?４ 研究了航天器轨道博弈策略实时规划方法２２６
７?１?５ 开展了在轨服务任务规划系统设计与应用２２６
７?２ 研究展望２２７
７?２?１ 由简到繁，继续深入规划方法研究２２７
７?２?２ 以点带面，促进相关技术协同发展２２８
７?２?３ 由运算到认知，探索智能化发展之路２２８
参考文献２２９
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| 內容試閱：
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前 言
随着对空间研究、开发与应用能力的不断提升，各国相继研制
并发射了大量面向各种任务要求的航天器.在轨服务作为确保各航
天器在复杂空间环境持久、稳定运行的重要手段，已成为目前航天
技术领域的重要发展方向.在轨服务建立在航天科技高度发展的基
础之上，具有服务对象高度分散、服务手段高端密集、服务方式精
准高效等特点.随着各项在轨服务任务突发性特征日益凸显，对任
务规划的时效性、资源约束性以及自主性要求也越来越高.自动化
和智能化是在轨服务任务规划技术发展的必然选择，国际空间在轨
服务的运营实践表明了这一点.为了进一步满足任务规划贯穿在轨
服务全过程这一实际需求，更好地处理这样一类持续周期长、情况
类型不均的任务规划问题，本书结合在轨服务技术发展和突出风险
处置需求，探索了人工智能先进技术应用于在轨服务任务规划的方
式方法，通过理论研究与仿真实验相结合的途径，为在轨服务提供
科学的规划手段，为解决其他领域任务规划问题提供借鉴.
本书在紧跟国际研究前沿和自主创新成果的基础上撰写完成，
系统地阐述了在轨服务任务智能规划的基本概念和原理、基础理论
和方法、数学模型和算法、案例仿真及结果.全书共分为７章.第１
章为绪论，阐述基本概念，概述技术发展，剖析研究现状.第２章
面向在轨服务全过程，在对在轨服务任务规划过程进行分析的基础
上，进行需求分析并明确本书重点，介绍一种运用智能方法来构建
在轨服务任务规划的研究框架.第３章针对服务对象众多、分散，
而在轨服务力量有限这一现状，以智能规划研究框架为依托，面向事前规划情况处置需求， 满足复合服务模式特征， 发挥Deep Q
Networks前向传输和反向训练的自主运算优势，以用于解决航天器
在轨目标分配问题，介绍一种复合服务模式下在轨目标分配方法.
第４章针对空间碎片威胁而规避不及时这一突出风险，面向临时规
划情况处置需求，发挥人工势场法运算迅速、实时规避等优势，以
用于解决航天器轨道临时规避路径规划问题，介绍一种航天器轨道
临时规避路径规划方法.第５章针对目标非合作而均衡策略难获取
这一突出问题，面向实时规划情况处置需求，将动态博弈与控
制相结合以有效解决航天器轨道博弈问题，介绍一种航天器轨道博
弈实时规划方法.第６章面向在轨服务任务智能规划研究实际应用，
开展任务规划系统设计，进行任务规划系统案例仿真分析，检验本
书智能规划方法的可行性和有效性.第７章展望，总结本书主要工
作和下一步研究方向.
本书的研究工作得到了军事科学院、航天工程大学、中国空间
技术研究院等单位众多领导的关心，得到了司光亚、张明智、于小
红、熊伟、张雅声、岳智宏、王新波、刘必鎏、刘小荷、周赤非、
董献洲、宋旭民、贾珺等专家领导的指导.同时，马军伟、刘海强、
刘宇辰、赵永胜、蔡宗宝、李悦、宋家乾、李亚东等单位领导给予
了大力支持，军事科学院博士刚建勋、于鸿源、马心意、施展等参
与了相关研究工作， 王雯雯、辛江、张其扬、董芳、房莹、张颂、
王涛、万康、尹文浩、张锴、王树声等提出了宝贵意见，在此一并
向他们表示感谢.
本书的出版有幸得到中国科学院周志鑫院士的关心和支持，在
此深表谢意.
由于作者水平有限，书中难免有不妥之处，敬请读者批评指正.
作 者
２０２１年１２月于北京
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