發(fā)布時間：2018-12-11 15:19

【摘要】：面向大橢圓軌道航天器交會對接、編隊伴飛以及在軌操控等空間應(yīng)用的需求,對大橢圓軌道上航天器間的相對運(yùn)動進(jìn)行了分析與建模,采用冪級數(shù)法分別在脈沖推力和常值推力作用兩種情況下對系統(tǒng)進(jìn)行了近似求解。通過對系統(tǒng)解的變換以及對系統(tǒng)狀態(tài)的重構(gòu),給出了大橢圓軌道上的三種交會制導(dǎo)律。脈沖推力作用假設(shè)下的脈沖制導(dǎo)類似近圓軌道的Hill制導(dǎo)方法。常值推力作用假設(shè)下的全狀態(tài)反饋制導(dǎo)律則在交會制導(dǎo)、相對懸停和循跡繞飛控制的過程中實現(xiàn)了對相對位置和相對速度的同步控制。通過構(gòu)造新的系統(tǒng)狀態(tài),改進(jìn)的變系數(shù)全狀態(tài)反饋制導(dǎo)律提高了相對速度的制導(dǎo)精度,降低了相對制導(dǎo)過程中的最大軌控加速度。三種制導(dǎo)律的制導(dǎo)效果通過數(shù)學(xué)仿真進(jìn)行了校驗和比較,文中給出的方法實現(xiàn)了橢圓軌道上相對交會制導(dǎo)、懸停保持和循跡繞飛控制。
[Abstract]:In order to meet the requirements of space applications such as rendezvous and docking of large elliptical orbit spacecraft, formation tracking and in-orbit control, the relative motion of spacecraft in large elliptical orbit is analyzed and modeled. The power series method is used to approximate the system in the case of impulse thrust and constant thrust respectively. By transforming the solution of the system and reconstructing the state of the system, three kinds of rendezvous guidance laws on the large elliptic orbit are given. The impulsive guidance under the assumption of impulse thrust is similar to the Hill guidance method of near-circular orbit. The full state feedback guidance law under the assumption of constant thrust effect realizes synchronous control of relative position and relative velocity in rendezvous guidance, relative hovering and tracking flight control. By constructing a new system state, the improved variable coefficient full-state feedback guidance law improves the guidance accuracy of relative velocity and reduces the maximum orbit control acceleration in the relative guidance process. The results of three guidance laws are compared with each other by mathematical simulation. The methods given in this paper are used to control the relative rendezvous guidance hovering and tracking flight in elliptical orbit.
【作者單位】： 上海航天控制技術(shù)研究所;上海市空間智能控制技術(shù)重點(diǎn)實驗室;
【分類號】：V448.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張慶展;曾占魁;靳永強(qiáng);趙金才;;空間快速繞飛與視線指向的建模與控制[J];宇航學(xué)報;2014年03期

2 高益軍,孫寶祥,陳閩;用相對差分GPS技術(shù)確定繞飛軌道[J];航天控制;2001年03期

3 朱彥偉;楊樂平;;航天器快速繞飛任務(wù)的六自由度滑模控制研究[J];宇航學(xué)報;2009年04期

4 李革非;朱民才;韓潮;;伴隨衛(wèi)星接近繞飛的軌道控制方法研究[J];宇航學(xué)報;2009年06期

5 趙霞;姜玉憲;吳云潔;;交會對接繞飛段多模態(tài)滑�？刂芠J];宇航學(xué)報;2010年01期

6 崔平遠(yuǎn);邵巍;崔祜濤;;繞飛過程中小天體三維模型重構(gòu)及探測器運(yùn)動估計研究[J];宇航學(xué)報;2010年05期

7 王功波;孟云鶴;鄭偉;湯國建;;快速繞飛衛(wèi)星空間圓編隊設(shè)計方法[J];宇航學(xué)報;2010年11期

8 姜學(xué)軍;宋賀;;高軌衛(wèi)星懸掛繞飛增加覆蓋面積的研究[J];沈陽理工大學(xué)學(xué)報;2012年04期

9 趙書閣;張景瑞;;航天器共面圓型快速繞飛控制研究[J];航天控制;2014年01期

10 張慶展;靳永強(qiáng);康志宇;肖余之;;航天器快速繞飛監(jiān)測的相對姿軌耦合控制[J];航天控制;2014年02期

相關(guān)會議論文 前7條

1 辛優(yōu)美;解永春;;交會對接小角度繞飛段控制方法研究[A];中國空間科學(xué)學(xué)會空間探測專業(yè)委員會第十九次學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2006年

2 謝瑞強(qiáng);姚郁;楊寶慶;郭健;;繞飛觀測空間飛行器的軌道設(shè)計與控制[A];中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會D卷[C];2011年

3 辛優(yōu)美;;推力器偏差情況下的安全繞飛控制[A];第二十四屆中國控制會議論文集（下冊）[C];2005年

4 姚郁;謝瑞強(qiáng);霍鑫;;基于相對軌道根數(shù)的繞飛軌道最優(yōu)機(jī)動策略[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

5 周垂紅;劉林;;太陽系小天體探測中的軌道問題[A];中國宇航學(xué)會深空探測技術(shù)專業(yè)委員會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集（上篇）[C];2011年

6 劉小松;謝慕君;李元春;;繞飛小行星的動力學(xué)建模與分析[A];中國宇航學(xué)會深空探測技術(shù)專業(yè)委員會第九屆學(xué)術(shù)年會論文集（上冊）[C];2012年

7 陳宏宇;羅靜;;合作航天器在深空探測中的應(yīng)用及其相對運(yùn)動的控制[A];中國宇航學(xué)會深空探測技術(shù)專業(yè)委員會第四屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前6條

1 趙薇 宗兆盾;我航天器繞飛交會試驗成功，，神十今日8時許返回[N];新華每日電訊;2013年

2 馮錚;繞飛雷雨給我們帶來了什么[N];中國民航報;2011年

3 通訊員 姜寧邋記者 付毅飛;“神七”伴飛衛(wèi)星成功實現(xiàn)繞飛[N];科技日報;2008年

4 本報記者 李芳芳;繞飛中的苦與樂[N];中國民航報;2011年

5 本報記者 朱思平　通訊員 劉月華 馮錚 王智剛 陳煥深 謝群 商麗;雷雨繞飛：說易做難[N];中國民航報;2011年

6 本報特派記者 周曄 項磊 王從啟;“神十飛天”四大精彩看點(diǎn)[N];世界報;2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 楊濤;面向空間任務(wù)的追蹤理論與應(yīng)用研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 安秋南;基于五自由度氣浮臺的衛(wèi)星繞飛運(yùn)動仿真[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

2 王炳程;橢圓軌道目標(biāo)的繞飛初始化問題研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

3 何俊辰;相對旋轉(zhuǎn)目標(biāo)懸停和繞飛的動力學(xué)與控制[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

4 程怡明;非合作航天器相對導(dǎo)航與繞飛技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

5 周利均;空間飛行器軌道轉(zhuǎn)移與繞飛軌跡設(shè)計與優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

6 王東哲;航天器編隊體系結(jié)構(gòu)及控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

7 李興龍;空間飛行器快速繞飛制導(dǎo)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

本文編號：2372780