孙施浩，贾英民

(北京航空航天大学 第七研究室，北京 100191)

航天器绕飞逼近翻滚目标运动再现的姿轨控制

孙施浩，贾英民

(北京航空航天大学 第七研究室，北京 100191)

为了研究地面试验环境下实现航天器捕获失控翻滚目标运动再现的姿轨控制问题，首先，建立了适用于实验验证的六自由度姿轨联合相似模型，可满足实验场地大小、机构速度和运行时间等约束；其次，基于多项式函数设计了有限时间收敛且动态性能良好的绕飞逼近参考轨迹，并利用反步法给出了姿轨联合控制律，证明了相似闭环系统的稳定性。通过仿真算例说明了基于运动再现的姿轨控制方法是有效的。

运动再现；相似理论；绕飞；翻滚；姿轨控制；航天器

针对空间失控失效航天器进行在轨营救与维修是当前航天领域的一个重要发展方向[1-2]。失控目标在空间中处于自由运行的状态，其对接端口随本体一起在空间中运动，位置时刻都在发生变化，使得传统的姿态轨道独立控制不能适应快速姿轨机动的要求[3-4]。为此，国内外学者开展了大量航天器姿轨联合控制问题的研究，如Segal[5]研究了航天器姿态动态对轨道运动的影响，指出建立耦合的动力学模型可以提高基于视觉的相对位姿控制精度；Liao[6]研究了追踪器本体坐标系下航天器姿轨一体化控制律设计问题，建立了考虑推进器配置的姿轨动力学模型，并设计了非线性鲁棒一体化控制律；Shan[7]设计了一种自适应同步控制策略，提出了基于交叉耦合概念的六自由度航天器编队飞行控制方法；……