国防科技著作精品译丛：自主系统及其在NASA智能航天器操作和探测系统中的应用_（美），特鲁什科夫斯基，（Walt Truszkowski），等著余培军译_9787118077094

    《国防科技著作精品译丛：自主系统及其在NASA智能航天器操作和探测系统中的应用》使航天器具各自主与自治能力的技术虽然取得了稳步推进，但如《国防科技著作精品译丛：自主系统及其在NASA智能航天器操作和探测系统中的应用》所述，为确保未来的无人太空任务成功，还有很长的路要走。
    《国防科技著作精品译丛：自主系统及其在NASA智能航天器操作和探测系统中的应用》所述的技术与成果，不仅在NASA已经实施的航天任务中得到应用，而且适用于未来的航天任务。以自主与自治能力为主线，《国防科技著作精品译丛：自主系统及其在NASA智能航天器操作和探测系统中的应用》首先阐述了已执行的空间任务的背景知识，包括任务设计、执行，并描述了未来空间任务的概念。
    除了提高自主系统、基于智能体的自主技术、自主协作、星座任务以及空间群任务的技术外，《国防科技著作精品译丛：自主系统及其在NASA智能航天器操作和探测系统中的应用》还讲述了飞行与地面软件、飞行与地面自主能力的进展情况。附录一讲述了航天器姿态、轨道确定与控制；附录二描述了基于协同工作智能体的空间操作应用场景。
    理解《国防科技著作精品译丛：自主系统及其在NASA智能航天器操作和探测系统中的应用》内容无需任何专业背景知识。《国防科技著作精品译丛：自主系统及其在NASA智能航天器操作和探测系统中的应用》适用于航天科学与工程专业的学生，也可作为相关专业的补充教材。

    本章介绍如何在飞行软件（FSW）中运用智能体技术，以提高航天器的自主能力水平。如前言所述，还对无人航天器（机械控制的航天器、行星表面的设备平台、机器人漫步者等）或固定设施（如夜间无人操作的地面站）进行相关论述。已在第2章就基本操作的功能特点进行了说明，涉及飞行段与地面段、智能体与非智能体飞行软件；飞行软件设计中的相关技术只简单提了一下，描述说明的是这些技术所支撑的新自主能力。接着，探讨了缩减资金投入的设计特点，以及采用这些设计方法所支持的一些任务类型。
    本章论述了设计构想中智能组件与非智能组件、飞行系统与地面系统之间的功能性分配，验证了远程智能体处理能力及智能体实现技术，还指出各种设计构想所适用的任务类型，并详细描述了设计构想所涉及的远程智能体互操作执行脚本。
    6.1 高级设计特性
    飞行软件设计是以通用、非智能体软件完成星上的健康和安全功能为宗旨。该飞行软件被喻为“支柱”是指，其既包含直接支持健康和安全的功能要求，如姿态返转和推力器控制，还包含在正常模式下地面实时指令可直接控制飞行软件。远程智能体软件支持任务功能，如计划与调度，以及科学研究的数据处理。为实现这一目标，远程智能体通过管理总线访间支柱功能，管理总线的数据量将受限制，以避免扰乱关键的处理功能。一旦有些或全部远程智能体“脱离”总线或操作停止，虽然可能会影响或中断科学观测活动，但要求不能对其支柱功能造成破坏。
    飞行软件的支柱功能处理受时间驱动，支柱功能的运行按照事先排好的时间“段”。从处理周期起始处算起经过一段固定时间，所有支柱功能开始运行，并在一个或多个时间周期内结束。主要功能详细说明如下：
    6.1.1 安全模式
    安全模式是飞行软件更高级功能实现的关键因素。在任务执行过程中无论出现何种情况（如硬件／备份硬件故障或飞行软件异常），安全模式作为最终应急手段，确保航天器都能进入此模式而不至于发生进一步的永久性损害，以保持航天器的健康与安全状态。安全模式功能在飞行软件的主要功能中是必不可少的。
    从安全模式返回，取决于故障基本原因诊断和修复措施执行，要么选择一种“验证过”的方法，要么新创建一种解决方案。目前，依靠航天器自身较先进的星上故障检测与修复能力及互操作技术，飞行操作小组来控制安全模式返回。部分航天器具有多级安全模式，但几乎所有的戈达德航天中心航天器都具备对太阳定向安全模式，以确保航天器供电；同时还具备科学仪器安全模式，以保护精密的科学仪器。过去，绝大多数戈达德航天中心航天器还具备硬件安全模式，以防星载计算机发生故障。
    6.1.2 惯性固定指向
    以上讨论的安全模式功能虽然保证了航天器的健康与安全，但退出安全模式、恢复科学观测需要较长的时间，在此期间一旦损失宝贵的观测时间，就将无法挽回。因此，与其选择进入安全模式，不如忽略部分异常事件。
    惯性固定指向模式为这一目标而设计。对于恒星指向航天器，惯性固定状态实际上就是不针对科学目标、不使用误差敏感器和科学设备数据的观测模式。也就是说，虽然指向精度与稳定性不满足任务要求，但能满足星上科学观测项目的重新初始化。实际上，无论何种任务类型的航天器，都需要惯性固定指向模式，用以支持敏感器校准。正因如此，加之在航天器分离后的检测段或在任务模式中对航天器性能的异常处理，地面控制人员都要通过指令控制航天器进入惯性定向模式。所以，飞行软件的主要功能需具备转向惯性固定指向模式，并使航天器能保持在该模式下的能力。
    ……

你还可能感兴趣

我要评论