自主系統(tǒng)及其在NASA智能航天器操作和探測系統(tǒng)中的應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《國防科技著作精品譯叢：自主系統(tǒng)及其在NASA智能航天器操作和探測系統(tǒng)中的應(yīng)用》使航天器具各自主與自治能力的技術(shù)雖然取得了穩(wěn)步推進(jìn)，但如《國防科技著作精品譯叢：自主系統(tǒng)及其在NASA智能航天器操作和探測系統(tǒng)中的應(yīng)用》所述，為確保未來的無人太空任務(wù)成功，還有很長的路要走。
　　《國防科技著作精品譯叢：自主系統(tǒng)及其在NASA智能航天器操作和探測系統(tǒng)中的應(yīng)用》所述的技術(shù)與成果，不僅在NASA已經(jīng)實(shí)施的航天任務(wù)中得到應(yīng)用，而且適用于未來的航天任務(wù)。以自主與自治能力為主線，《國防科技著作精品譯叢：自主系統(tǒng)及其在NASA智能航天器操作和探測系統(tǒng)中的應(yīng)用》首先闡述了已執(zhí)行的空間任務(wù)的背景知識(shí)，包括任務(wù)設(shè)計(jì)、執(zhí)行，并描述了未來空間任務(wù)的概念。
　　除了提高自主系統(tǒng)、基于智能體的自主技術(shù)、自主協(xié)作、星座任務(wù)以及空間群任務(wù)的技術(shù)外，《國防科技著作精品譯叢：自主系統(tǒng)及其在NASA智能航天器操作和探測系統(tǒng)中的應(yīng)用》還講述了飛行與地面軟件、飛行與地面自主能力的進(jìn)展情況。附錄一講述了航天器姿態(tài)、軌道確定與控制；附錄二描述了基于協(xié)同工作智能體的空間操作應(yīng)用場景。
　　理解《國防科技著作精品譯叢：自主系統(tǒng)及其在NASA智能航天器操作和探測系統(tǒng)中的應(yīng)用》內(nèi)容無需任何專業(yè)背景知識(shí)?！秶揽萍贾骶纷g叢：自主系統(tǒng)及其在NASA智能航天器操作和探測系統(tǒng)中的應(yīng)用》適用于航天科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生，也可作為相關(guān)專業(yè)的補(bǔ)充教材。

作者簡介

作者：（美國）特魯什科夫斯基（Truszkowski W.）  等  譯者：余培軍

書籍目錄

第1部分 背景
第1章 緒論
1.1 新空間任務(wù)的發(fā)展方向
1.2 自動(dòng)、自治和自主
1.3 應(yīng)用自治技術(shù)降低任務(wù)成本
1.4 智能體技術(shù)
1.5 小結(jié)
第2章 飛行和地面軟件概述
2.1 地面系統(tǒng)軟件
2.2 飛行控制軟件
2.3 飛行控制系統(tǒng)與地面實(shí)施情況
第3章 飛行控制自主化的演進(jìn)
3.1 飛行控制自主化的動(dòng)因
3.2 飛行自主能力發(fā)展簡史
3.3 當(dāng)前飛行自動(dòng)化／自主水平
第4章 地面自主化演進(jìn)過程
4.1 基于智能體的飛行操作聯(lián)合體
4.2 “熄燈”型地面操作系統(tǒng)
4.3 智能體概念試驗(yàn)臺(tái)
第2部分 技術(shù)
第5章 自主與自治系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)
5.1 計(jì)劃技術(shù)
5.2 協(xié)作語言
5.3 基于局部信息的推理
5.4 學(xué)習(xí)型推理技術(shù)
5.5 執(zhí)行技術(shù)
5.6 感知技術(shù)
5.7 測試技術(shù)
第6章 自主智能型航天器設(shè)計(jì)構(gòu)想
6.1 高級(jí)設(shè)計(jì)特性
6.2 遠(yuǎn)程智能體的功能
6.3 航天器使能技術(shù)
6.4 人工智能方法
6.5 設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程智能體的優(yōu)勢
6.6 遠(yuǎn)程智能體任務(wù)類型
第7章 自主協(xié)作
7.1 空間任務(wù)對(duì)自主協(xié)作的需求
7.2 自主協(xié)作的通用模型
7.3 航天器任務(wù)管理
7.4 自主協(xié)作型航天器任務(wù)
7.5 自主協(xié)作舉例：虛擬平臺(tái)
7.6 自主協(xié)作舉例
第8章 自主系統(tǒng)
8.1 自主系統(tǒng)概述
8.2 研究進(jìn)展
8.3 研究與技術(shù)轉(zhuǎn)化問題
第3部分 應(yīng)用
第9章 航天器星座自治
9.1 概述
9.2 星座簡介
9.3 星座的優(yōu)點(diǎn)
9.4 自治技術(shù)在星座中的應(yīng)用
9.5 空間星座中的智能體
9.6 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)途徑
第10章 空間任務(wù)中的群技術(shù)
10.1 群技術(shù)簡介
10.2 NASA群技術(shù)研究
10.3 群技術(shù)的其他應(yīng)用
10.4 群任務(wù)中的自主能力
10.5 群技術(shù)的軟件開發(fā)
10.6 未來的群概念
第11章 結(jié)束語
11.1 采用自治及自主技術(shù)的驅(qū)動(dòng)因素
11.2 自治和自主系統(tǒng)的可靠性
11.3 未來的任務(wù)
11.4 未來NASA任務(wù)的自主和自治系統(tǒng)
附錄A 姿態(tài)軌道確定與控制
附錄B 運(yùn)行場景與智能體的交互
B.1 星載遠(yuǎn)程智能體的交互場景
B.2 天地對(duì)話場景
B.3 地天對(duì)話場景
B.4 航天器星座交互場景
B.5 基于智能體的衛(wèi)星星座控制場景
B.6 場景
附錄C 縮略語
附錄D 術(shù)語
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   2.1.3科研計(jì)劃實(shí)施 科研計(jì)劃實(shí)施包含所有載荷的活動(dòng)和工作，是與科學(xué)研究任務(wù)相關(guān)的工作。包括目標(biāo)捕獲、科研儀器參數(shù)設(shè)定、科學(xué)儀器對(duì)目標(biāo)的操作（例如，曝光時(shí)間的管理等）。 2.1.4科研支持活動(dòng)實(shí)施 科研支持活動(dòng)是指那些特定的用來保證科研觀測成功實(shí)施的工作，而不是指科研觀測本身，也不是指正常情況下為保持觀測條件而進(jìn)行的位置保持。它們是指那些絕對(duì)的任務(wù)或科研儀器的特定工作，包括光學(xué)望遠(yuǎn)鏡裝配標(biāo)校和管理以及科研設(shè)備指向（例如調(diào)整指向點(diǎn)）。這些活動(dòng)可以是根據(jù)當(dāng)前科研內(nèi)容需要立即實(shí)施的操作，也可以是與當(dāng)前觀測不直接相關(guān)的后臺(tái)活動(dòng)。雖然這些操作都在星上執(zhí)行，但大多數(shù)都需要在地面完成計(jì)算后將結(jié)果以指令或注入數(shù)據(jù)的形式傳送給星上計(jì)算機(jī)使用。 2.1.5工程支持活動(dòng) 工程支持活動(dòng)是指那些為了保持觀測條件所進(jìn)行的常規(guī)事務(wù)工作。實(shí)際的執(zhí)行形式會(huì)由于航天器的不同而發(fā)生變化，但通常的范圍都包含在普通任務(wù)類型中（例如，地球同步軌道衛(wèi)星的地球指向、近地衛(wèi)星的天體指向等）。常規(guī)事務(wù)包含角動(dòng)量卸載、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理、姿態(tài)與軌道確定或預(yù)測、姿態(tài)控制和軌道位置保持控制。這些活動(dòng)可能因科研要求而立即執(zhí)行，也可能與當(dāng)前工作無關(guān)而按計(jì)劃執(zhí)行。同樣的，雖然工作在星上完成，但是大多數(shù)計(jì)算都需要在地面完成后將結(jié)果以指令或注入數(shù)據(jù)的形式發(fā)送給星載計(jì)算機(jī)。 2.1.6下行鏈路數(shù)據(jù)捕獲 下行鏈路數(shù)據(jù)捕獲是一個(gè)相當(dāng)直接和高度標(biāo)準(zhǔn)化的工作，地面系統(tǒng)功能將通過商業(yè)工具實(shí)現(xiàn)較為穩(wěn)定的自動(dòng)化。 2.1.7性能監(jiān)視 航天器性能監(jiān)視和健康／安全檢查主要是通過檢查遙測數(shù)據(jù)和衍生參數(shù)結(jié)果而實(shí)現(xiàn)，該功能由航天器和地面系統(tǒng)共同完成。重要的健康／安全檢查是星上的職責(zé)（特別是那些能夠觸發(fā)航天器進(jìn)入安全模式的狀態(tài)）；而在過去地面系統(tǒng)，完成長期的和非實(shí)時(shí)的質(zhì)量檢查，例如，硬件單元的趨勢、正確性分析以及更加普遍的性能因素分析（如總體觀測效率分析等）。 2.1.8故障診斷 術(shù)語“故障檢測與修復(fù)”（FDC）經(jīng)常與航天器的健康／安全自主相關(guān)聯(lián)。這一術(shù)語傾向于隱藏程序中的一個(gè)重要邏輯步驟，這在過去由系統(tǒng)工程師負(fù)責(zé)。這一步驟主要基于可測量“現(xiàn)象”來分析問題發(fā)生的根本原因。

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