侯云忆

(哈尔滨工业大学航天学院，哈尔滨 150001)

景前峰

(上海宇航系统工程研究所，上海 201108)

马广富

(哈尔滨工业大学航天学院，哈尔滨 150001)

在载人飞船、大型空间站、空间操作、在轨维护等空间任务中，往往需要进行轨道交会，轨道交会过程可能涉及到在某点停泊、逼近等任务.由于进行交会的飞行器其近程导航设备的安装角度与测量范围，以及对接飞行器对接口的位置与对接的特殊要求，往往对停泊点的位置、逼近的轨迹、交会过程的视线角提出特殊的要求.针对这些要求，目前发展出不同的轨道交会方法，如:Vbar逼近、Rbar逼近［1］、视线制导［2］、滑移制导［3］等，但这些方法的使用范围均有一定的局限性，其精度、通用性有其不足之处.如Vbar逼近是沿速度方向逼近，Rbar逼近是沿径向逼近，滑移制导可以实现沿斜线逼近，这3种方法均未实现闭环反馈控制，且逼近轨迹较为单一，容易受到初值误差与干扰的影响，精度难以提高，视线制导虽实现了闭环反馈控制，有较高精度，但其逼近轨迹比较单一，难以实现复杂轨迹的逼近.本文设计了一种可以跟踪目标状态的交会控制方法，对目标状态的运动可以进行随意设定，对状态的跟踪具有精度高、停泊与逼近方式灵活等特点，从而具备在设定点停泊，沿设计轨迹逼近目标的功能，并通过仿真对此算法进行了验证.

1 相对运动动力学建模

1.1 坐标系定义

航天器轨道坐标系原点在飞行器的质心，轴z沿轨道矢径负方向，轴x在……