非合作航天器相對導(dǎo)航與繞飛技術(shù)研究.pdf

1、天基攻防是未來戰(zhàn)爭中不可避免的，其主要體現(xiàn)在對非合作航天器的電子偵察和干擾，這就使得追蹤航天器需通過相對導(dǎo)航方法確定目標航天器位置，通過軌道轉(zhuǎn)移逼近目標航天器并進行繞飛機動來完成對非合作航天器進行偵查與干擾。本文針對非合作航天器的相對導(dǎo)航、追蹤航天器對目標航天器的軌道轉(zhuǎn)移和繞飛進行研究。
　　首先，本文在空間兩航天器的相對運動描述、追蹤航天器對目標航天器的相對導(dǎo)航、追蹤航天器對目標航天器的軌道逼近及繞飛，總結(jié)并分析了這三方面在國內(nèi)

2、外的研究現(xiàn)狀，針對國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀提出了本文的主要研究內(nèi)容。
　　其次，通過基本的航天理論和質(zhì)點的描述推導(dǎo)了繞飛航天器相對運動模型，針對模型推導(dǎo)過程中的線性化誤差進行仿真并分析，推導(dǎo)并分析了理想情況下，近圓軌道的相對運動關(guān)系，并考慮了地球形狀所產(chǎn)生的J2攝動近圓軌道下對繞飛模型的影響。
　　再次，給出了確定非合作航天器位置的基于地基和天基的兩種觀測方法，針對基于天基的相對導(dǎo)航方法進行建模，由于觀測模型的非線性特性，采用擴展卡

3、爾曼濾波和無跡卡爾曼濾波兩種濾波方法對相對導(dǎo)航系統(tǒng)模型和測量模型進行濾波，與直接利用測量信息相比，提高了對非合作目標航天器相對位置、速度的測量精度，并進行仿真驗證。
　　最后，基于脈沖機動模型研究了追蹤航天器對非合作航天器在導(dǎo)引段的軌道轉(zhuǎn)移問題，基于基本的雙脈沖機動策略，給出了等時間等間距的多脈沖機動策略和基于指數(shù)滑移算法的多脈沖機動策略。結(jié)合最優(yōu)控制理論分析了能耗最優(yōu)的軌道機動問題。根據(jù)追蹤航天器和非合作目標航天器的運動關(guān)系，討