郑子轩


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基本信息 The basic information

郑子轩

航天学院

博士研究生毕业

工学博士

副教授

航空宇航科学-空间应用科学与工程,航空宇航科学-飞行器设计

z.zheng@nwpu.edu.cn

荣誉获奖 Awards Information

入选2022年中国科协军事领域青年托举人才工程;

入选2022年陕西省青年科技新星;

2020-2021学年航天学院优秀班主任;


科学研究 Scientific Research

2012年读硕士开始,先后师从西北工业大学袁建平教授与荷兰代尔夫特理工大学Eberhard Gill教授,长期致力于空间智能系统和自主操作方向的研究。本人主要的研究方向是针对多卫星系统进行任务操作时所面临的任务规划的问题,应用人工智能领域的优势,开发了星上自主规划和重新规划的系统,并针对不同的多卫星拓扑结构提出了针对中心式控制和分布式控制的相应的策略,同时针对多卫星系统可能面对的合作环境和竞争环境分别设计了协同和协商策略,前期的研究方向主要分为两部分:

1)多卫星星上自主系统研究

由于太空环境的复杂,在任务执行过程中,外部的干扰和内部电子元件的失效都会导致卫星完全或者部分损坏,从而导致卫星无法按照原定计划完成任务。同时,针对多卫星系统执行空间任务复杂度的增加,地面操作人员负担增加和控制难度增加等问题,亟待开发星上自主系统。本人在这个方向主要的研究内容包括:自主任务分配、自主任务规划、自主任务故障诊断和自主任务重规划。

2)群体智能

考虑到未来航天任务将大量使用多卫星系统和小型航天器,在实际操作中需要星上电脑实时处理很多负责任务,而单个航天器的计算能力有限,因此亟待开发针对群体航天器系统的智能算法。本人在这个方面的主要研究内容有:分布式和分离式智能优化算法,群体协同与协商策略,群体竞争与博弈策略。

这两方面的研究成果均以科技论文的形式展现,撰写的十余篇研究论文其已经发表在多个航空宇航top杂志上和IACSPACEOPS4SAIAA等国际大会上,并出版一本英文专著。并先后主持和参与欧空局DSL项目,PRISMA项目,国家自然科学基金青年项目、面上项目,国家863计划重点项目,国防173研发项目,装发航天科技创新项目,以及国防科技创新特区项目等10多项.


学术成果 Academic Achievements

序号

名称

年份

排名

发表刊物或出版社名称

1

Swarm satellite mission scheduling   & planning using Hybrid Dynamic Mutation Genetic Algorithm   

2017

1

Acta   Astronautica

SCI索引


2

Onboard autonomous mission re-planning   for multi-satellite system


2018


1

Acta   Astronautica

SCI索引

3

Onboard mission allocation for   multi-satellite system in limited communication environment

2018

1

Aerospace   Science and Technology

SCI索引


4

Distributed onboard mission planning   for multi-satellite systems.

2019

1

Aerospace   Science and Technology

SCI索引


5

A trajectory optimization method with   frictional contacts for on-orbit capture


2020

2

通讯作者

Acta   Astronautica

SCI索引


6

Jet transport particle filter for   attitude estimation of tumbling space objects


2020

2

通讯作者

Aerospace   Science and Technology

SCI索引


7

Distributed cooperative game method for   attitude takeover of failed satellites using nanosatellites


2020

3

通讯作者

Aerospace   Science and Technology

SCI索引


8

Robust attitude estimation of rotating   space debris based on virtual observations of neural network

2021

2

通讯作者

International Journal of Adaptive   Control can signal processing (SCI 索引)

序号

名称

年份

排名

发表刊物或出版社名称

9

An innovate filter for space robots to   unfirmly capture trumling targets

2021

2

通讯作者

International Journal of Adaptive   Control can signal processing (SCI 索引)


10

Robust coordinated control for on-orbit   substructure transportation under distributed information


2021

2

通讯作者

Nonlinear   Dynamics

SCI索引)

11

AUTONOMOUS ONBOARD MISSION   PLANNING FOR MULTIPLE SATELLITE SYSTEMS


2019


1

唯一作者

Ipskamp Printing

英文专著


12

Multi-satellite on-board behavior   planning using adaptive genetic algorithm

2016

1

International   Astronautical congress

(EI 索引)


13

Distributed agent-based approaches for   Multi-satellite System limited coordination problem

2018

1

2018 SpaceOps Conference

(EI 索引)


14

Development   of cooperative control and planning techniques for a heterogeneous small   satellite swarm

2020

1

International   Astronautical congress

(EI 索引)


15

A Kangaroo-inspired Lunar Hopping Robot   with The Rigid-flexible Coupling Mechanism

2020

2

通讯作者

International   Astronautical congress

(EI 索引)


16

On-orbit manipulation of a passive   object by ‘pitch’, ‘hit’ and ‘catch’ in contact-rich environment for swarm   space robotics

2021

2

通讯作者

International   Astronautical congress

(EI 索引)

17

Design and Fabrication of a Lunar Soft   Robot with Crawling and Jumping Locomotion Modes

2021

2

通讯作者

International   Astronautical congress

(EI 索引)

18

Jet Transport-Based Mars Entry   Prediction-Correction Guidance

2021

2

通讯作者

International   Astronautical congress

(EI 索引)


教育经历 Education Experience

2008 - 2012 哈尔滨工业大学 航天学院 本科 

2012 - 2015 西北工业大学 航天学院 硕士

2014 - 2019 荷兰代尔夫特理工大学 航天系统工程系 博士

教育教学 Education And Teaching

教学 

  本科生课程飞行器导航基础(英),飞行器导航基础试验,飞行器飞行力学(英),智能分布式卫星系统概论。

   研究生课程分布式卫星系统


指导学生:

   博士指导毕业博士生3名;

   硕士指导毕业硕士生5名;

   本科任2020级航空航天大类15班班主任


社会兼职 Social Appointments

中国宇航学会微纳卫星科普专家(2021-)

中国人工智能学会智能空天专委会委员(2021-)

榆林天则无人系统研究院月面基地技术总监(2020-)

IAF高级会员(2019-)

AIAA高级会员(2018-)

团队信息 Team Information

团队信息:

本人所在实验室为航天飞行动力学技术国家级重点实验室,是国内较早开展飞行器动力学与控制技术研究的单位之一;该实验室以我国载人航天、深空探测等重大航天科技工程建设为背景,开展航天飞行动力学基础理论与关键技术研究,进行新概念、新理论、新方法、新技术的探索性和开创性研究与实验。实验室的主要研究方向为:轨道计算与分析技术、深空探测轨道测定技术、空间飞行规划与控制技术。实验室作为骨干力量先后参与我国历次载人航天任务和月球探测任务,积累了大量有研究价值的测控数据。实验室拥有先进的高性能计算机系统设备、测控通信系统和拥有自主知识产权的软件系统。项目组所在的航天学院有飞行器设计、导航、制导与控制等六个博士点,航空宇航科学与技术、控制理论与工程等三个博士后流动站,教学和科研力量雄厚,是我国航天领域颇具影响的人才培养和科学研究基地之一。


试验环境:      

       本人依托航天飞行动力学技术国家级重点实验室,建立了“月面集群智能机器人试验平台”,拥有设备台套数共20多套,总价值超过500万元,其目标是建成国内高校为数不多的用于模拟月球环境、开展月面集群智能机器人研究的基础科学实验平台。为我国空间任务的执行,月球基地的建设,智能集群机器人的研制和试验提供良好的理论支持和优质的实验环境。


招生信息 Admission Information

招收飞行器设计,控制技术与工程,计算机科学,机械类学生

工作经历 Work Experience

2019 - 至今   西北工业大学航天学院副教授