空间非合作目标惯性参数的Adaline网络辨识方法

发布时间：2017-07-29 13:26

  本文关键词：空间非合作目标惯性参数的Adaline网络辨识方法

  更多相关文章： 航天器 非合作目标 惯性参数 神经网络 辨识

【摘要】：空间在轨操作中,航天器在对空间非合作目标的抓捕行动常常导致航天器本体的姿态和空间轨迹发生变化。为克服空间非合作目标对航天器本体动力学、运动学的影响,使控制系统做出精准及时的姿控策略调整,确保航天器正常在轨工作和轨迹姿态的高精度,需对抓捕的非合作目标的惯性参数进行辨识。针对传统辨识方法依赖广义逆求解导致的辨识过程运算量大,且数值容易产生剧烈振荡,造成辨识结果不稳定等不足,采用基于归一化最小均方(NLMS)准则的Adaline神经网络方法进行空间非合作目标惯性参数的辨识。首先,基于动量守恒理论建立抓捕后的航天器—机械臂—空间非合作目标系统模型;然后将辨识方程的系数矩阵作为网络的输入和输出,空间非合作目标的惯性参数作为神经网络的训练权重,基于迭代步长可变的NLMS准则实现对目标惯量参数的快速、准确辨识;最后,在构造的ADAMS/MATLAB联合仿真平台上进行了验证。仿真结果表明,基于NLMS准则的Adaline神经网络是一种快速、准确辨识目标惯量参数的有效方法。
【作者单位】： 哈尔滨工业大学航天学院;上海航天控制技术研究所上海市空间智能控制技术重点实验室;北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院;
【关键词】： 航天器 非合作目标 惯性参数 神经网络 辨识
【基金】：国家自然科学基金(51375034,61327809) 上海航天科技创新基金(SAST2015-075)~~
【分类号】：V448.2
【正文快照】： 网络出版地址:www.cnki.net/kcms/detail/11.1929.V.20160106.1541.004.html引用格式:孙俊,张世杰,马也,等.空间非合作目标惯性参数的Adaline网络辨识方法[J].航空学报,2016,37(9):2799-2808.SUNJ,ZHANG S J,MA Y,et al.Adaline network-based identification method of inert

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王明;黄攀峰;常海涛;;非合作目标航天器质量特性参数辨识[J];飞行力学;2014年06期

2 金磊;徐世杰;;空间机器人抓取未知目标的质量特性参数辨识[J];宇航学报;2012年11期

3 蔡洪亮;高永明;邴启军;卢昱;;国外空间非合作目标抓捕系统研究现状与关键技术分析[J];装备指挥技术学院学报;2010年06期

4 卢伟;耿云海;陈雪芹;王峰;;在轨服务航天器对目标的相对位置和姿态耦合控制[J];航空学报;2011年05期

5 田富洋;吴洪涛;赵大旭;邵兵;孙宏丽;朱剑英;;在轨空间机器人参数辨识研究[J];中国空间科学技术;2010年01期

6 耿妍;张端金;;自适应滤波算法综述[J];信息与电子工程;2008年04期

7 崔乃刚;王平;郭继峰;程兴;;空间在轨服务技术发展综述[J];宇航学报;2007年04期

8 陈恩伟;刘正士;干方建;;机器人末端臂惯性参数辨识的人工神经网络方法[J];中国机械工程;2006年03期

9 郭琦;洪炳昒;;双臂四自由度空间机器人捕捉未知目标的参数辨识[J];机器人;2005年06期

10 金万敏;万坤华;;机器人动力学建模[J];东南大学学报;1993年S1期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李宁;LMS自适应滤波算法的收敛性能研究与应用[D];哈尔滨工程大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 吴倩;空间非合作目标惯性参数辨识研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

2 张鹏;基于触觉的空间非合作目标惯性参数辨识研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 胡绍林;李晔;陈晓红;;航天器在轨服务技术体系解析[J];载人航天;2016年04期

2 于晓婷;郁丰;何真;熊智;王振宇;;基于虚拟滑模控制方法的非合作航天器姿态估计[J];兵工学报;2016年07期

3 孔祥龙;李文龙;李文峰;赵毅;;空间非合作目标惯性参数在轨辨识[J];中国空间科学技术;2016年04期

4 张鑫;张雅声;程文华;姚红;;基于SoftPOSIT算法的单目视觉非合作目标相对位姿估计[J];上海航天;2016年03期

5 李煜琦;邵珠峰;田斯慧;唐晓强;;基于吊丝配重的空间机械臂零重力模拟装置卸载率分析及评价[J];机器人;2016年03期

6 殷春武;侯明善;李明翔;;姿态变化一致有界的姿态稳定控制器设计[J];控制与决策;2016年08期

7 吴天驹;刘丽霞;王欣;;关于弹性运载火箭姿态稳定性控制研究[J];计算机仿真;2016年04期

8 韩冬;聂宏;陈金宝;颜文_g;王小涛;;腱驱动空间五指灵巧手控制系统研究[J];机器人;2016年02期

9 尹军用;陈欢龙;颜根廷;胡震宇;;航天器月球轨道交会平移靠拢段姿轨耦合控制研究[J];上海航天;2016年01期

10 黄攀峰;常海涛;鹿振宇;王明;;面向在轨服务的可重构细胞卫星关键技术与展望[J];宇航学报;2016年01期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 吴华稳;混沌时间序列分析及在铁路货运量预测中的应用研究[D];中国铁道科学研究院;2014年

2 刘畅;回声干扰抑制中的自适应信号处理算法研究[D];电子科技大学;2013年

3 单志明;α稳定分布参数估计及自适应滤波算法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 舒巨;考虑机械臂柔性的非合作目标惯性参数辨识研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 翟西;李新洪;刘世轩;曾俊康;;大型被服务航天器质量特性参数在轨辨识[J];现代电子技术;2013年21期

2 梁斌;杜晓东;李成;徐文福;;空间机器人非合作航天器在轨服务研究进展[J];机器人;2012年02期

3 徐文福;何勇;王学谦;梁斌;刘宇;;航天器质量特性参数的在轨辨识方法[J];宇航学报;2010年08期

4 黄河;周军;刘莹莹;;航天器转动惯量在线辨识[J];系统仿真学报;2010年05期

5 田富洋;吴洪涛;赵大旭;邵兵;孙宏丽;朱剑英;;在轨空间机器人参数辨识研究[J];中国空间科学技术;2010年01期

6 吴云华;曹喜滨;张世杰;邢艳军;郑鹏飞;;编队卫星相对轨道与姿态一体化耦合控制[J];南京航空航天大学学报;2010年01期

7 梁斌;徐文福;李成;刘宇;;地球静止轨道在轨服务技术研究现状与发展趋势[J];宇航学报;2010年01期

8 徐文福;刘宇;梁斌;李成;强文义;;非合作航天器的相对位姿测量[J];光学精密工程;2009年07期

9 董富祥;洪嘉振;;多体系统动力学碰撞问题研究综述[J];力学进展;2009年03期

10 方喜峰;吴洪涛;刘云平;陆宇平;汪通悦;;基于空间算子代数理论计算多体系统动力学建模[J];机械工程学报;2009年01期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 谷源涛;LMS算法收敛性能研究及应用[D];清华大学;2003年

2 高鹰;基于累积量的自适应滤波理论及其应用[D];华南理工大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 李大明;空间机器人在轨自主装配动力学与控制[D];哈尔滨工业大学;2012年

2 施群山;航天器姿态解算及其半实物仿真技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年

3 夏丹;空间机器人动力学参数辨识及其软件设计[D];哈尔滨工业大学;2009年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 韦文书;荆武兴;高长生;;捕获非合作目标后航天器的自主稳定技术研究[J];航空学报;2013年07期

2 李立涛;杨旭;李顺利;;针对非合作目标的中距离相对导航方法[J];吉林大学学报(工学版);2008年04期

3 刘光明;廖瑛;文援兰;陈忠贵;;基于双星编队的空间非合作目标联合定轨方法[J];宇航学报;2010年09期

4 刘智勇;何英姿;;慢旋非合作目标接近轨迹规划[J];空间控制技术与应用;2010年06期

5 王晓亮;邵晓巍;龚德仁;段登平;;改进的量测噪声自适应滤波在空间非合作目标视觉导航中的应用[J];航天控制;2011年02期

6 李鹏;岳晓奎;袁建平;;对翻滚非合作目标终端逼近的姿轨耦合退步控制[J];哈尔滨工业大学学报;2013年01期

7 郝刚涛;杜小平;;空间非合作目标位姿光学测量研究现状[J];激光与光电子学进展;2013年08期

8 尹航;曾国强;高永明;董正宏;王超;;基于柔性关节的非合作目标在轨捕获技术及仿真[J];装备学院学报;2013年06期

9 曾占魁;魏祥泉;黄建明;陈凤;曹喜滨;;空间非合作目标超近距离位姿测量技术研究[J];上海航天;2013年06期

10 金煌煌;温奇咏;夏红伟;王常虹;;空间非合作目标的相对导航粒子滤波算法[J];空间控制技术与应用;2009年04期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 唐超;唐庆博;王跃阳;;基于光学的空间非合作目标探测方法分析[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第九届学术年会论文集（中册）[C];2012年

2 张秋华;韩琦;孙毅;;空间非合作目标交会运动状态估计的卡尔曼滤波方法[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集（下册）[C];2004年

3 支帅;张刘;金光;;非合作目标超近距离双目测量系统误差分析[A];中国空间科学学会2013年空间光学与机电技术研讨会会议论文集[C];2013年

4 张鑫;张雅声;姚红;;基于SoftPOSIT算法的非合作目标相对位姿估计[A];系统仿真技术及其应用学术论文集（第15卷）[C];2014年

中国博士学位论文全文数据库 前6条

1 张立佳;空间非合作目标飞行器在轨交会控制研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

2 杨博;空基辐射源非合作探测系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

3 李元凯;空间非合作目标自主随动跟踪与控制研究[D];上海交通大学;2010年

4 王燕;非合作目标精确定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年

5 唐永鹤;基于序列图像的空间非合作目标三维重建关键技术研究[D];国防科学技术大学;2012年

6 尚洋;基于视觉的空间目标位置姿态测量方法研究[D];国防科学技术大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 Tsetyrkina Sofya;面向在轨操控的服务卫星总体方案设计[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 黄秀韦;非合作目标情形下的航天器交会参数辨识与控制器设计[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 舒巨;考虑机械臂柔性的非合作目标惯性参数辨识研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

4 吴青昀;空间机械臂对于非合作目标的视觉导航与跟踪研究[D];北京理工大学;2015年

5 朱超;空间旋转飞网捕获系统机构设计与仿真研究[D];南京航空航天大学;2015年

6 马宝林;基于多传感器组合测量非合作目标的在轨操作研究[D];国防科学技术大学;2012年

7 刘传世;空间非合作目标对接机构的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

8 刘伟霞;非合作目标在轨捕获时的姿态测量及组合体参数辨识技术[D];南京航空航天大学;2013年

9 吴翠茹;非合作目标对接路径规划及柔顺控制研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

10 王晓雪;非合作目标对接捕获机构的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

，

本文编号：589446