资源描述：
《基于集群空间机器人的合作目标协同定位技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第34卷第10期北京理工大学学报Vol.34No.102014年10月TransactionsofBeijingInstituteofTechnologyOct.2014基于集群空间机器人的合作目标协同定位技术翟光1,张景瑞1,周至成2(1.北京理工大学宇航学院,北京100081;2.中国空间技术研究院,北京100094)摘要:根据集群空间机器人群内各成员功能的差异,设计了合作目标的协同定位方法.首先,采用状态方程建立了集群动力学模型,并基于线性Kalman滤波理论,设计了集中式协同定位滤波算法,为降低集中式协同定位滤波算法的计算量,进一步设计了分布式协同定位滤波算法.研究结果表
2、明,本文分析了所提出的协同定位滤波算法的性能,并通过数学仿真进行了验证其稳定性和精度.关键词:集群空间机器人;在轨服务;协同定位中图分类号:V448.2文献标志码:A文章编号:1001-0645(2014)10-1034-06CoordinatedLocalizationMethodforCooperativeTargetBasedonClusteredSpaceRobotSystem1,ZHANGJing-rui1,ZHOUZhi-cheng2ZHAIGuang(1.SchoolofAerospaceEngineering,BeijingInstituteofTechnolog
3、y,Beijing100081,China;2.ChinaAcademyofSpaceTechnology,Beijing100094,China)Abstract:Accordingtothecapabilitydifferenceamongtheclusteredspacerobotmembers,thecoordinatedlocalizationstrategieswereproposedinthispaper.Firstly,theclusterdynamicswasestablishedbystatefunctions,thenbasedonlinearKalmanf
4、iltertheorem,thecentralizedlocalizationfilterwasdesigned.Inordertoreducethecomputationloadofthecentralizedlocalizationfilter,thedistributednavigationfilterwasalsoproposed.Finallytheperformanceofthelocalizationfilterswasevaluated,thestabilitiesandaccuraciesofthecoordinatedlocalizationstrategie
5、swereverifiedbynumericalsimulations.Keywords:clusteredspacerobot;on-orbitservicing;coordinatedrelativenavigation[23]空间大型结构的在轨组装等技术是在轨服务领Roumeliotis针对移动机器人群相对动力学特域内的重要发展方向,大规模航天器在轨操作任务[45]性,设计了协同相对测量与导航算法.Fontan等极为复杂,单个空间机器人系统难以独立完成任务,在群体成员机器人受约束的条件下,研究了集群机而由多个成员组成的集群空间机器人进行协同操器人路径规划及时空同步协同问题.
6、Sanderson[6]作,则是完成此类任务的有效途径.采用分布式滤波模式,保证了较高的协同导航精度.针对目标航天器的协同定位是实现对集群空间王玲[7]在集群成员均具备相对量测功能的条件下,机器人协同操作的重要条件.协同定位具有高精度完成了多机器人协同定位算法的设计.对无人水下[1]和高可靠的特点,因而各领域得到了广泛的重视.航行器协同导航问题,张立川[811]等采用线性滤波收稿日期:20130519基金项目:国家自然科学基金资助项目(11102018)作者简介:翟光(1979—),男,博士,副教授,E-mail:gzhai@bit.edu.cn.第10期翟光等:基于集群空间机器
7、人的合作目标协同定位技术1035算法融合内部和外部传感器数据,提高了无人水下标系.主空间机器人M可测量目标的相对位置信航行器的协同定位精度.息,主从空间机器人之间采用差分GPS(GlobalPo-本文将根据集群空间机器人相对测量设备精度sitioningSystem)获得相对位置信息,即从空间机配置特点,采用主从式协同测量模式,建立集群内协器人ci将自身GPS绝对位置数据直接发送给主空同相对测量模型,结合集群空间机器人群内相对动间机器人,由主空间机器人结合自身GPS位置信息力学的
