深空探测器自主任务规划技术

　　深空探测是人类了解宇宙、探索太阳系、获取更多科学认知的重要手段。随着科学技术水平的发展，人类已经具备了通过航天活动来探索地球以外天体的能力。深空探测是21世纪世界宇航大国关注的焦点之一，它有利于促进对太阳系及宇宙形成与演化等问题的研究，有利于推动空间技术的跨越式可持续发展。深空探测任务的实施对于推动航天事业发展、引领国家科技进步与创新发挥着十分重要的作用。深空探测器自主技术是解决远距离探测器自主运行和管理的一条有效途径。智能规划技术是实现自主探测器的关键技术之一。然而深空探测器自主任务规划往往面临系统难以准确描述、复杂约束推理、规划搜索空间膨胀冗余等难题，对实现探测器自主管理提出了更大的挑战。本书共8章，对规划知识表示方法、时间约束推理方法、规划中资源约束处理方法、多智能体规划技术、深空探测器任务规划方法、多约束姿态机动规划方法等进行了深入研究。本书既可作为从事深空探测相关领域工作的研究人员和科技工作者的参考书，也可以作为航空宇航相关学科研究生的教材，并将对促进我国深空探测器在轨自主管理技术的进一步研究和深空探测事业的发展做出贡献。

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1章 绪论
1.1 背景介绍
1.1.1 深空探测提出的需求
1.1.2 研究的目的和意义
1.2 规划技术的发展
1.2.1 规划问题的复杂度
1.2.2 传统的规划问题
1.2.3 约束可满足规划
1.2.4 等级任务网规划
1.2.5 概率论规划
1.2.6 基于时间的规划技术
1.2.7 调度技术与规划技术
1.3 基于多智能体的规划技术
1.4 自主探测器及其任务规划系统
1.4.1 自主探测器的发展
1.4.2 航天器任务规划调度系统发展现状
参考文献
2章 深空探测器任务规划系统及规划知识模型
2.1 引言
2.2 深空探测器任务规划问题描述
2.2.1 规划问题
2.2.2 深空探测器系统组成及功能
2.2.3 深空探测器任务规划问题及规划目标
2.2.4 规划系统动态模型
2.2.5 深空探测器任务规划中的关键问题
2.2.6 深空探测器任务规划系统结构
2.3 基于PDDL的规划知识建模方法
2.3.1 PDDL简介
2.3.2 PDDL2.1——STRIPS框架
2.3.3 数值扩展
2.3.4 PDDL2.1——持续性动作
2.4 基于状态时间线的探测器任务规划系统知识模型
2.4.1 深空探测器规划知识分析
2.4.2 探测器规划知识模型BNF定义
2.4.3 基于时间区间的广义活动模型
2.4.4 状态时间线模型
2.4.5 约束关系模型
2.5 基于XML的探测器规划知识表示
2.5.1 用XML表示探测器规划知识的优势分析
2.5.2 规划知识数据文档定义
2.5.3 基于XML的规划知识表示
2.5.4 基于XML的规划知识查询和操作机制
2.6 本章小结
参考文献
3章 时间约束网络及其处理方法
3.1 引言
3.2 任务规划中的时间描述和时间约束问题
3.2.1 任务规划中的时间描述
3.2.2 任务规划中的时间约束问题
3.3 简单时间约束问题
3.3.1 简单时间约束问题的定义
3.3.2 简单时间约束的语法和语义
3.3.3 任务规划中的简单时间约束网络
3.3.4 简单时间约束网的推理
3.4 基于几何表示的时间传播方法
3.4.1 时间约束的几何表示方法
3.4.2 约束传播方法
3.5 任务规划中的时间约束网络变化分析
3.5.1 任务规划中的时间约束网络
3.5.2 任务规划中时间约束网络变化分析
3.6 基于时间约束网络任务规划算法及分析
3.6.1 动态增量式时间约束网络算法
3.6.2 动态增量式时间约束网络算法时间复杂性分析
3.6.3 算法实验与结果分析
3.7 本章小结
参考文献
4章 规划过程中的资源约束处理方法
4.1 引言
4.2 航天器任务规划中的资源约束问题
4.2.1 资源约束模型
4.2.2 资源约束网络模型
4.3 资源约束处理方法
4.3.1 资源约束网络的*大流算法
4.3.2 资源突变的时间拓扑排序方法
4.4 航天器资源约束的可分配性条件
4.4.1 规划中资源约束的可分配性条件