Autonomous spacecraft swarms must plan fuel-efficient, collision-free maneuvers in increasingly congested orbits, yet classical trajectory optimization scales poorly as pairwise safety constraints multiply with swarm size, and learning-based planners rarely transfer across swarm sizes or debris densities. Here we introduce a permutation-equivariant neural operator that maps distributions of spacecraft, targets and debris to collision-aware trajectories for an entire swarm in a single forward pass, paired with a batched Gauss-Newton finish that enforces exact orbital dynamics. The operator is trained without optimal-trajectory labels, combining self-supervised physics objectives with adversarial threats generated against its own rollouts. Trained on ten spacecraft, it generalizes zero-shot to swarms of 1,000 amid more than 11,000 catalogued objects, matching a per-agent optimal-control solver's accuracy, evading worst-case threats that a debris-blind baseline cannot, and reducing proximity within the swarm several-fold. Physics-grounded operator learning thus offers a fast, scalable alternative to optimal control for crowded orbits.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

空间模块化机器人自重构机理与算法研究现状
专知会员服务
17+阅读 · 1月31日
航天器非脆弱控制理论及应用研究进展
专知会员服务
10+阅读 · 2025年7月8日
前沿:水下机器人及其导航系统
科学出版社
11+阅读 · 2019年6月22日
【智能制造】美欧航天制造智能化发展分析
产业智能官
12+阅读 · 2019年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
【学科发展报告】无人船
中国自动化学会
29+阅读 · 2019年1月8日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
受限仓库多智能体取送中的动态安全等待点选择
《国防技术管理》印度智库报告最新45页
专知会员服务
3+阅读 · 8月28日
《美陆军最新条令:保障行动》
专知会员服务
4+阅读 · 8月28日
算法战场:人工智能如何重新定义军事力量
专知会员服务
6+阅读 · 8月28日
《北约联邦式电子战云架构》
专知会员服务
6+阅读 · 8月27日
《美陆军野战手册:空域管理战术》
专知会员服务
9+阅读 · 8月27日
相关资讯
前沿:水下机器人及其导航系统
科学出版社
11+阅读 · 2019年6月22日
【智能制造】美欧航天制造智能化发展分析
产业智能官
12+阅读 · 2019年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
【学科发展报告】无人船
中国自动化学会
29+阅读 · 2019年1月8日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员