- 解决两个在相同圆轨道上运行的**航天器碰撞避免(collision avoidance)** 问题
- 现有方法缺乏数学保证,难以应对未知意图的**对抗性扰动(adversarial disturbance)**
- 需要符合**FCC轨道标准(FCC orbital standards)** 的最小分离要求,确保安全可扩展
- 基于**Hamilton-Jacobi(HJ)可达性框架**,在**径向-切向-法向(RTN)坐标系** 下使用**Hill-Clohessy-Wiltshire(HCW)** 动力学建模相对运动
- 将交互建模为**零和微分博弈(zero-sum differential game)**,受控卫星为Player 1,未知意图的边界扰动为Player 2
- 计算**后向可达集(backward reachable sets)**,表征在最坏扰动下无法避免碰撞的相对状态区域
- 整合**监督混合控制逻辑(supervisory hybrid control logic)**,确定何时启动规避机动
- **首次** 将**HJ可达性** 与**微分博弈** 结合用于**双卫星碰撞避免**,提供数学严格的**安全保证(safety guarantees)**
- **对抗性扰动建模**:将第二颗卫星视为边界有界但意图未知的对手,提升鲁棒性
- **可达集与监督控制集成**:通过区域划分实现**可证明无碰撞(provably collision-free)** 轨迹的判定
- **符合FCC标准**:将轨道标准直接嵌入**不安全状态空间定义**,具备实际工程意义
- 为航天器碰撞避免提供了一种**数学严格** 且**可扩展** 的框架
- 通过**HJ可达性** 实现最坏情况下的**安全边界刻画**,避免保守或冒险策略
- 方法可推广至更复杂轨道动力学与多航天器场景,促进**安全关键系统的形式化验证**