航天器交会远程快速自主制导方法
2012-06-22赵书阁徐世杰
北京航空航天大学学报 2012年12期
赵书阁 陈 统 徐世杰
(北京航空航天大学 宇航学院,北京100191)
航天器交会对接通常需要经历远程调相接近段、近程相对导引段、终端接近段、对接段等过程[1].远程调相接近段是指追踪航天器与目标航天器的距离大于几十或十几公里,跟瞄设备还无法捕获目标之前接近操作.在这个阶段,追踪航天器可以通过地面测控站进行导引控制,为提高轨道机动的可靠性,一般要求航天器的轨道机动限定在地面测控站的范围内[2].但是为了减少操作的复杂性,降低任务的费用,简化航天器的地面支持系统,缩短远程导引时间,自主化的远程调相接近技术也越来越受重视.
基于Lambert问题的最优轨道转移方法是航天器交会远程接近操作的主要方法[3-6].但是这种方法通常计算量较大,不利于在轨自主实时运算;而且该方法是一种开环控制方法,如果不设计中途修正,会造成很大的导引偏差.另一种远程接近方法是基于C-W方程的最优多脉冲转移方法[7-8],但是该方法也存在在轨自主实时解算困难、无法实现闭环控制的缺点,而且C-W方程的线性化误差会随着距离的增大而增大,不利于远程导引.
对于轨道要素相差较小的两航天器的远距离接近,文献[9]通过半长轴调整和时间累积效应协调的方式,实现对目标3个方向的接近,节省了控制所需燃料,但整个轨控过程需要在50 d内完成,快速性差.本文针对远程导引变轨任务,以经典轨道要素作为轨控参数,基……
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