航天器可達區(qū)域分析及攝動影響下相對運動精確軌道控制.pdf

1、軌道機動技術(shù)在航天器的交會對接、軌道攔截、編隊飛行等方面都有重要應(yīng)用。本文以航天器的快速軌道機動能力為研究對象，分析了航天器在給定變軌能力約束下的絕對和相對可達區(qū)域，給出了攝動橢圓參考軌道上的精確制導(dǎo)方法，并且基于沖量變軌的方式實現(xiàn)了連續(xù)推力作用下的交會制導(dǎo)策略。
　　相對運動學(xué)建模。為描述橢圓軌道上的相對運動，介紹了狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣描述的相對運動方程?？紤]到地球形狀和大氣阻力攝動對相對運動的影響，應(yīng)用拉格朗日方程，建立了2J項攝動和

2、大氣阻力攝動下橢圓參考軌道上的非線性相對運動方程，并與基于慣性坐標系下的原始運動方程的導(dǎo)出狀態(tài)進行對比，仿真結(jié)果表明本文所建立的運動方程可以精確描述兩航天器間的相對運動。
　　給定變軌能力下航天器的絕對可達區(qū)域分析。介紹了高斯方程以及無奇點的高斯方程，根據(jù)高斯方程分析了各軌道要素分別取最值時推力的作用方向和作用位置；通過數(shù)值計算分別確定了在脈沖推力和連續(xù)推力作用下各軌道要素的最值及此時推力的作用方向和作用位置，與理論分析得出的結(jié)果

3、進行對比分析，驗證了應(yīng)用高斯方程分析得出的航天器絕對可達區(qū)域的確定方法是正確的。
　　給定變軌能力下航天器的相對可達區(qū)域分析。利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣描述的相對運動方程分析了航天器相對于空間平臺的距離最大時脈沖推力的作用方向；在給定的時間約束內(nèi)，通過數(shù)值計算分別確定了在脈沖推力和連續(xù)推力作用下，航天器相對于平臺的最大距離及此時推力的作用方向，并與解析方法得到的推力方向進行對比，驗證了該方法的正確性。
　　攝動橢圓參考軌道上的精確制導(dǎo)