一种基于斯塔克伯格均衡的卫星序贯追逐-逃逸博弈控制算法

《Aerospace》：A Stackelberg Equilibrium-Based Control Algorithm for Satellite Sequential Pursuit-Evasion Gamesor

　　

摘要

在远距离序列轨道追逃博弈场景中，传统的纳什均衡算法依赖于对称的同时决策假设。此类算法未能充分利用实际空间任务中领导者 - 追随者范式的序列优势，且往往产生燃料消耗过多的保守策略。本文提出了一种基于斯塔克伯格均衡的控制算法，用于涉及脉冲轨道机动卫星的序列追逃博弈。建立了一个包含定轨延迟的多阶段脉冲机动博弈模型，并设计了一种双层嵌套优化架构。外层采用模式搜索算法推导追踪者的最优机动策略，而内层使用序列二次规划（SQP）算法获得逃逸者的最优响应策略。仿真结果表明，与传统纳什均衡行动 - 反应搜索（ARS）算法以及忽略逃逸者机动的贪婪算法相比，所提算法以更低的燃料消耗实现了更短的终端相对距离。