申请/专利权人：北京理工大学

申请日：2022-07-25

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN115196044B

主分类号：B64G1/24

分类号：B64G1/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2022.11.04#实质审查的生效;2022.10.18#公开

摘要：本发明公开的基于规划执行依赖网的航天器规划序列灵活执行方法，属于航空航天技术领域。本发明实现方法为：在航天器任务规划序列的执行阶段，获取规划器规划得到的动作序列TL，将其构造为航天器任务规划执行依赖网EDN，EDN除了具有动作节点之外，还将动作的前提与效果作为状态节点，便于判断航天器当前状态与预期状态是否兼容。针对自身动作失败造成意外事件的情况，通过在执行依赖图中遍历寻找与当前状态兼容的预期状态，决定下一个执行的动作，实现航天器在执行任务规划序列时能够在观察到自身的意外事件时自主地跳过和重复动作，继续执行任务而不需要进行重规划或规划修复，提高航天器任务规划序列执行过程的效率、灵活性和鲁棒性。

主权项：1.基于规划执行依赖网的航天器规划序列灵活执行方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一、获取航天器规划器规划得到的基于时间线的任务规划序列TL，包含动作名称、动作前提和效果、动作开始时间和动作持续时间信息；步骤二、将任务规划序列TL构造为航天器任务规划序列执行依赖网EDN；所述航天器任务规划序列执行依赖网EDN除了具有动作节点之外，还将动作的前提与效果作为状态节点；步骤三、以步骤二中航天器任务规划序列执行依赖网EDN为输入，设置当前执行时间CurrentTime初始值设置为参考零点时间、执行时间向前推移周期UnitTime；通过对比当前航天器状态与EDN中目标状态来判断航天器任务是否已执行完成；步骤四、若步骤三中的条件不满足，则从后往前开始遍历EDN的各层，从最后一层之前的一层Sn-1到第一层S0，寻找与当前状态R兼容的预期状态层跳转至兼容层，从而决定下一个执行的动作，实现航天器在执行任务规划序列时能够在观察到自身的意外事件时自主地跳过和重复动作，继续执行任务而不需要进行重规划或规划修复，提高航天器任务规划序列执行过程的效率、灵活性和鲁棒性；步骤五、若在遍历EDN过程中找到与当前航天器状态R相兼容的预期状态层并且满足该层状态之后的动作ai+1是某个动作的开始时间节点，说明动作ai+1在当前时间是能够被调度执行的，则将当前执行时间CurrentTime值赋给动作ai+1作为其执行时间，并将动作ai+1加入已执行节点集合ExecutedA；步骤六、若在遍历EDN过程中找到与当前航天器状态R相兼容的预期状态层但该层状态之后的动作ai+1是某个动作的结束时间节点，此时还需要验证该节点对应的动作的开始时间节点已经被执行，即动作开始节点是否在已执行节点集合ExecutedA中；若这两个条件均满足，说明动作ai+1在当前时间是能够被调度执行的，则将当前执行时间CurrentTime值赋给动作ai+1作为其执行时间，并将动作ai+1加入已执行节点集合ExecutedA；步骤七：重复步骤三到步骤六，并推进当前执行时间CurrentTime＝CurrentTime+UnitTime，直到EDN中所有动作节点ak∈A均被调度执行；步骤八：若通过步骤五与步骤六的遍历没有找到与当前航天器状态R兼容的预期状态层表明当前规划序列TL不再适用，需要反馈信息给航天器的规划器及时进行重规划或规划修复，生成新的规划序列后再构建EDN进行调度执行；步骤九：根据以上步骤一至步骤八能够实现对航天器任务规划序列的执行，在观察到意外事件时，通过在规划执行依赖网EDN遍历寻找预期规划中与当前航天器状态兼容的状态层，从而决定执行的下一个动作节点，进而允许跳过或重复动作，而不需要进行重规划或规划修复，提高航天器任务规划序列执行的灵活性和鲁棒性，保证航天器在轨自主运行的安全性。

全文数据：

权利要求：

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