基于碰撞检测的空间超大规模航天器拼接曲面优化

作者：付瑶; 康国华^*; 周绍辉; 武俊峰; 华寅淼; 吴佳奇; 胡苗苗

来源：上海航天(中英文）, 2023, 40(02): 23-31.

DOI：10.19328/j.cnki.2096-8655.2023.02.003

• 模块航天器
• 拼接重构
• 组合体航天器
• 参数寻优
• 碰撞检测

针对模块航天器在轨拼接曲面优化、曲率极值问题，提出了一种基于模块间隙约束的“球冠-平面”辅助映射法，该方法不仅可以规划模块航天器如何构成目标曲面，还可以获得该曲面的极值。该方法以正六棱柱模块航天器为单位模块，将模块按由“球冠-平面”映射的圈层排列张成目标球面，构建了拼接曲面的数学模型。鉴于工程上对机构调整有限导致的相邻模块间隙限制问题，在算法中引入了碰撞检测（DC）约束参数；通过遗传算法寻优，获得目标曲面布局的最优解。最后仿真表明：该算法可以有效获得曲面布局的最优解。

• 单位
  航天学院; 南京航空航天大学