Управление перехватом ориентации комбинированного космического аппарата после захвата некооперативной цели стало одной из ключевых технологий для орбитального обслуживания и поддержания космических аппаратов. Однако полный процесс перехвата управления требует сначала идентификации инерционных параметров комбинированного космического аппарата, а затем проведения управления перехватом ориентации. Тем не менее суровая и сложная космическая среда в сочетании со значительным шумом измерений угловой скорости делает такую идентификацию инерционных параметров чрезвычайно сложной, что создаёт серьёзные проблемы для этой задачи. Чтобы точно идентифицировать инерционные параметры, мы предлагаем подход к идентификации инерционных параметров на основе нейронной сети LSTM. Этот подход позволяет завершить идентификацию за несколько миллисекунд, сохраняя при этом лёгкую архитектуру, что делает его более подходящим для орбитальных сценариев с ограниченными ресурсами. Для управления перехватом ориентации комбинированного космического аппарата предлагается стратегия управления на основе обучения с подкреплением. Эта стратегия обеспечивает идентификацию инерционных параметров в реальном времени и с высокой точностью и отличается продуманно разработанными представлениями состояний и функциями вознаграждения, которые в совокупности повышают робастность. Проведены обширные эксперименты в различных условиях шума измерений для имитации различных сценариев орбитальных миссий, и полученные результаты неизменно подчёркивают преимущества предложенной структуры в производительности по сравнению с существующими подходами к идентификации. Контроллер на основе обучения с подкреплением демонстрирует высокую робастность к изменениям инерционных параметров, неизменно поддерживая высокоточное управление ориентацией и быстрое, стабильное восстановление при различных конфигурациях. Результаты моделирования в совокупности подтверждают эффективность предложенной интегрированной структуры. В частности, нейронная сеть демонстрирует высокую точность оценки инерционных параметров комбинированного космического аппарата, тогда как контроллер на основе обучения с подкреплением обеспечивает точную регулировку ориентации с минимальным перерегулированием и быстрым временем установления.

Профессор Ву Шуфан является признанным специалистом в области механики космического полета и разработки малых космических аппаратов, академик Международной академии астронавтики (Academician of International Academy of Astronautics, IAA), член Американского института Аэронавтики и Астронавтики (Associate Fellow of American Institute of Aeronautics and Astronautics, AIAA), а также член редколлегии Журнала «Наведение, Навигации и Управления» (Journal of Guidance, Navigation and Control, 2737-4807). В настоящее время работает в Шанхайском университете Цзяо Тонг (Shanghai Jiao Tong University, QS 51) в должности профессора факультета аэронавтики и астронавтики. Он также является директором центра интеллектуальных космических технологий, где разрабатывает малые космические аппараты типа CubeSat различного назначения, методы и технические средства бесперебойной межспутниковой связи и обработки целевой информации.