›› 2015, Vol. 35 ›› Issue (6): 1-.doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2015.06.001

• 研究探讨 •    下一篇

椭圆轨道非合作目标交会接近策略与控制

徐李佳, 胡勇   

  1. (1北京控制工程研究所,北京100190)(2空间智能控制技术重点实验室,北京100190)
  • 收稿日期:2015-06-02 修回日期:2015-10-18 出版日期:2015-12-25 发布日期:2015-12-25
  • 作者简介:徐李佳 1987年生,2012年获中国空间技术研究院控制理论与控制工程专业硕士学位,现为中国空间技术研究院控制理论与控制工程专业博士研究生。研究方向为航天控制。
  • 基金资助:

    国家“973”计划(2013CB733100),国家自然科学基金重点项目(61333008),国家自然科学基金(61304027)资助项目

ApproachPlanningandControlMethodforRendezvouswithNoncooperativeTargetinanEllipticalOrbit

 XU  Li-Jia, HU  Yong   

  1. (1BeijingInstituteofControlEngineering,Beijing100190)(2ScienceandTechnologyonSpaceIntelligentControlLaboratory,Beijing100190)
  • Received:2015-06-02 Revised:2015-10-18 Online:2015-12-25 Published:2015-12-25

摘要: 文章研究了追踪航天器与失控旋转非合作目标航天器在椭圆轨道中的交会接近策略与控制。在接近策略方面,首先,根据目标航天器大致结构设定一个安全的停泊点,使追踪航天器交会至停泊点;其次,通过在停泊点对旋转目标航天器姿态的观测,分析和预测其运动并确定合适的抓捕点位置,设计安全的接近轨迹,使追踪航天器沿着该轨迹接近至理想的抓捕实施点位置。在控制方面,考虑实际系统中的不确定性,只利用两航天器之间相对位置的测量信息,设计基于特征模型的自适应控制方法实现交会接近。最后通过数学仿真模拟整个交会接近过程,验证了文中所提出的接近策略和控制方法。

关键词: 椭圆轨道, 非合作目标, 失控旋转, 交会接近, 特征模型, 航天器

Abstract: Theproblemsofapproachplanningandcontrolmethodforrendezvouswithanuncontrolledtumblingnoncooperativetargetinanellipticalorbitwerestudied.Onthepartofapproachplanning,thechaserandtargetspacecraftrendezvousedfromadistancetoasafeberthpoint,whichwasdesignedbyconsideringthestructureofthetargetspacecraft.Aftertheobservationattheberthpointforaperiodoftime,thegrasppointwasdeterminedandtheattitudemotionofthetargetspacecraftcanbepredicted.Then,asafeapproachtrajectoryfromtheberthpointtotheimplementpointforgraspingwasdesignedfortracking.Onthepartofcontrolmethod,byusingthemeasurementsoftherelativepositionandconsideringtheuncertaintiesoftheactualsystem,adaptivecontrollawsbasedonthecharacteristicmodelwereproposedforthewholerendezvousandapproachprocess.Finally,anexamplewasgiventoshowtheeffectivenessoftheproposedapproachplanningandcontrolmethod.

Key words: Ellipticalorbit, Noncooperativetarget, Uncontrolledtumbling, Rendezvousandapproach, Characteristicmodel;Spacecraft