本书面向航天器在轨服务和空间安全维护任务对航天器智能协同操控的需求，以多航天器协同操控与协同作业的博弈问题建模、博弈决策与控制问题的求解为主线，基于博弈论和机器学习研究了典型航天器协同操控和协同作业任务的博弈规划与控制问题。主要内容包括：航天器相对运动动力学与博弈控制基础、航天器追逃和抵近拒止的博弈决策与控制、航天器协同观测的轨迹规划与博弈控制、失效航天器姿态协同接管和协同运输的博弈规划与控制、航天器协同空间组装的博弈规划与控制、航天器协同网捕空间碎片的博弈控制等。

第1章绪论
11研究背景与意义
12航天器协作的博弈特征
121典型航天器协作任务
122博弈的概念与分类
123典型航天器协作任务的博弈特征
13航天器协作建模与博弈控制研究现状
131航天器协同动力学建模与控制研究现状
132多智能体博弈控制和求解研究现状
14本书内容安排
参考文献
第2章航天器动力学与博弈控制基础
21引言
22航天器动力学模型
221坐标系定义
222相对轨道动力学模型
223相对姿态动力学模型
23很优控制基础
231很优控制问题及解析解
232两种典型很优控制问题的控制策略
24微分博弈基础
241微分博弈概念与分类
242线性二次型微分博弈
243很优控制与微分博弈的联系与区别
25分布式优化基础
251航天器协作与分布式优化
252图论与代数图论基础
253分布式优化问题及其求解算法
26小结
参考文献
第3章航天器轨道追逃的博弈控制
31引言
32航天器轨道追逃问题描述
33一对一轨道追逃博弈控制
331相对运动模型
332基于零和博弈的追逃博弈控制方法
333基于非零和博弈的追逃博弈控制方法
34多对一轨道追逃博弈控制
341多对一轨道追逃问题建模
342非线性追逃博弈控制器设计
343基于领航者-跟随者编队的博弈控制器设计
344仿真验证
35小结
参考文献
第4章航天器抵近意图推理与规避机动决策
41引言
42问题描述与建模
421空间目标意图推理和机动决策问题描述
422空间目标相对运动及其观测模型
423空间目标意图空间与时序特征集构建
43基于深度学习的空间非合作目标意图推理方法
431基于BiGRU-SA的意图推理模型
432空间非合作目标意图推理模型总体架构及其
训练算法
433仿真实验与分析
44基于深度强化学习的航天器抵近规避机动决策方法
441强化学习及近端策略优化算法
442航天器机动决策算法设计
443机动决策能力提升与博弈策略库构建
444仿真验证
45小结
参考文献
第5章航天器协同观测占优构型设计与博弈控制
51引言
52协同观测问题描述
53协同观测占优构型设计
531空间近距离光学观测可见性模型
532多航天器观测占优构型设计
533成像效果评估模型
54协同观测博弈建模与策略求解
541协同观测系统动力学模型
542协同观测博弈模型
543博弈策略设计与求解
55仿真验证
551观测占优构型设计
552构型形成策略有效性仿真
553观测占优构型成像效果评估
56小结
参考文献
第6章多星协同姿态接管的线性鲁棒微分博弈控制
61引言
62多星协同姿态接管任务描述
63线性鲁棒微分博弈控制
631线性鲁棒微分博弈模型
632鲁棒控制策略求解
64事件触发的鲁棒博弈控制
641事件触发条件设计
642Zeno现象分析
643仿真验证
65数据驱动的鲁棒博弈控制
651基于策略迭代的博弈控制框架
652off-policy迭代方程
653数据驱动的鲁棒博弈控制算法
654仿真验证
66对比分析
67小结
参考文献
第7章多星协同姿态接管的非线性微分博弈控制
71引言
72非线性微分博弈模型
73并行学习微分博弈控制
731HJ方程组构建
732并行学习策略设计
733仿真验证
74SDRE微分博弈控制
741伪线性微分博弈模型
742SDRE博弈控制方法
743仿真验证
75有限时间微分博弈控制
751有限时间微分博弈模型
752有限时间模糊博弈控制方法
753仿真验证
76对比分析
77小结
参考文献
第8章控制受限的多星协同姿态接管博弈控制
81引言
82非合作博弈控制
821非合作博弈控制模型
822非合作博弈控制方法
823仿真验证
83合作博弈控制
831合作博弈控制模型
832合作博弈控制方法
833仿真验证
84分布式合作博弈控制
841分布式合作博弈控制模型
842分布式合作博弈控制方法
843计算复杂度分析
844仿真验证
85小结
参考文献
第9章多星协同运输的合作博弈控制
91引言
92多星协同运输任务描述
93多约束合作博弈控制
931多约束合作博弈控制模型
932多约束合作博弈控制方法
933仿真验证
94分布式鲁棒合作博弈控制
941多星鲁棒合作博弈控制模型
942基于分布式信息的鲁棒合作博弈控制方法
943仿真验证
95小结
参考文献
第10章多星协同在轨组装的博弈规划与控制
101引言
102多星协同在轨组装过程中的博弈规划与控制问题
103多星协同组装博弈任务规划
1031多星协同组装任务规划问题描述
1032微小卫星收益函数设计
1033事件触发的分布式博弈任务规划
1034仿真验证
104组装模块协同运输的脉冲推力约束博弈控制
1041多星协同运输的轨道运动博弈模型
1042脉冲推力预测博弈控制方法
1043仿真验证
105组装结构的重构博弈控制
1051多星重构控制的分层博弈模型
1052多星协同分层控制器设计
1053仿真验证
106小结
参考文献
第11章协同网捕目标的博弈控制
111引言
112协同网捕目标的过程与策略
113绳网动力学模型
114协同网捕前的博弈控制
1141博弈模型
1142博弈策略
1143仿真验证
115捕获目标过程中的协同控制
1151捕获目标系绳控制律
1152立方星协同控制律
1153仿真验证
116小结
参考文献