自旋目标运动预测及自主捕获路径规划方法

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb201403028

吉林大学学报(工学版) ›› 2014, Vol. 44 ›› Issue (3): 757-764.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201403028

自旋目标运动预测及自主捕获路径规划方法

刘厚德^1,2,梁斌^1,3,徐文福¹,穆清涛¹,余江华¹

1.哈尔滨工业大学深圳研究生院,广东深圳 518055;
2.清华大学深圳研究生院,广东深圳 518055;
3.深圳航天东方红海特卫星有限公司,广东深圳 518057

收稿日期:2012-12-17 出版日期:2014-03-01 发布日期:2014-03-01
通讯作者: 徐文福(1979),男,副教授,博士生导师.研究方向:空间机器人.E-mail:wfxu@hit.edu.cn E-mail:liuhoude84@163.com
作者简介:刘厚德(1984),男,博士研究生.研究方向:空间机器人.E-mail:liuhoude84@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(61175098).

Motion prediction and autonomous path planning for spinning target capturing

LIU Hou-de^1,2, LIANG Bin^1,3, XU Wen-fu¹, MU Qing-tao¹, YU Jiang-hua¹

1.Shenzhen Graduate School, Harbin Institute of Technology, Shenzhen 518055,China;
2.Graduate School at Shenzhen, Tsinghua University, Shenzhen 518055,China;
3.Aerospace Dongfanghong Development Ltd, Shenzhen 518057, China

Received:2012-12-17 Online:2014-03-01 Published:2014-03-01

摘要/Abstract

摘要： 首先对自旋目标的运动特性和运动预测问题进行了分析,并采用无损卡尔曼滤波(UKF)方法对目标当前运动状态进行估计,在此基础上对目标未来时刻运动状态进行预测。提出了一种基于预测速度补偿的自旋目标自主捕获路径规划方法,并对所提方法进行了数值仿真,仿真结果表明了方法的可行性和有效性。

关键词: 自动控制技术, 自旋目标, 运动预测, 路径规划

Abstract: First, the motion characteristics and motion prediction of the spinning target are analyzed. Then, the Unscented Kalman Filter (UKF) is used to predict the motion state of the target. On this basis, a method of autonomous path planning of a free-floating space robot for target capturing is proposed, which is based on motion prediction and speed compensation. Simulations are carried out to verify the feasibility and validity of the proposed method.

Key words: automatic control technology, spinning target, motion prediction, path planning

中图分类号:

TP24

刘厚德,梁斌,徐文福,穆清涛,余江华. 自旋目标运动预测及自主捕获路径规划方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(3): 757-764.

LIU Hou-de, LIANG Bin, XU Wen-fu, MU Qing-tao, YU Jiang-hua. Motion prediction and autonomous path planning for spinning target capturing[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(3): 757-764.

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