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摘要
针对传统集群聚集算法在航天器集群规划应用中存在燃料消耗大、不均衡以及耗时过长等问题，提出了向心聚集的能量最优聚类避碰算法。该算法首先基于集群相对运动方程与有限时间的能量最优模型，建立了自适应的向心聚集的能量最优模型；在此基础上，对于耗时较长且碰撞的问题，提出一种基于能量最优的聚类避碰算法，以模块间安全距离矢量作为避碰约束，将能量消耗作为聚类算法指标进行改进。仿真验证表明，该算法可以自适应选取集群聚类的中心，有效避免碰撞，减少集群聚集总能量的消耗以及模块间能量消耗的不均衡性，使得工质消耗达到全局最优，且耗时仅有常规遗传算法的万分之一。该算法为集群快速安全聚集提供了思路。
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单位航天学院; 南京航空航天大学
