时变指向约束下姿态参数空间离散化路径规划方法

为满足深空探测器在复杂动态环境约束下的姿态机动任务需求，解决时变指向约束下姿态路径规划求解困难、路径优化性能差的问题，提出了一种基于修正罗德里格斯参数（MRP）和动态路径搜索的姿态参数空间离散化路径规划方法。通过MRP空间的笛卡尔网格划分和非奇异空间构建，实现航天器姿态的参数空间离散化和指向约束表征。考虑指向约束的时变动态特性，在三维动态空间中搜索初始到目标姿态的机动路径，并引入路径节点的时间特性，在约束冲突时对路径进行实时修正，设计非奇异空间时变约束路径搜索算法，生成执行路径节点序列。进一步，对生成的路径节点进行插值拟合，基于逆动力学方法计算角速度和控制力矩，完成姿态机动轨迹规划。仿真结果验证了该方法的有效性，可为深空探测器在时变指向约束下规划出姿态机动执行路径。