司骥跃，庞兆君，付 杰，杜忠华

(1. 南京理工大学机械工程学院, 南京 210094; 2. 北京机械设备研究所, 北京, 100854; 3. 上海航天控制技术研究所, 上海 201109)

0 引 言

自1957年第一颗人造卫星发射以来，日趋频繁的空间活动使得空间碎片的数量显著增加，严重威胁着国际空间站(ISS)等关键的空间设施的运行安全。研究表明，每年须主动清除5到10个空间碎片才能维持空间环境的长期稳定[1]。空间绳网系统是一种具有良好应用前景的空间碎片主动清除技术[2]，相比于传统的刚性捕获技术[3]，其具有远距离抓捕、轻质灵活和费效比高等优势[4]。

搭载空间绳网系统的母平台通过发射柔性绳网对空间碎片进行可靠包裹，并通过平台与绳网之间的拖曳绳将空间碎片拖至坟墓轨道或大气层内烧毁。从早期“ROGER”项目对于空间绳网系统的方案设计及任务规划[5]，到2012-2017年期间的抛物线飞行试验[6]、真空展开试验[7]、地面展开试验[8]和绳网收口试验[9]，再到2018年9月英国萨里大学首次在轨完成空间绳网抓捕试验[10]，空间绳网捕获技术的可行性得到了较好的验证。

空间绳网的理论研究主要集中在绳网动力学建模方法、绳网展开动力学和绳网碰撞动力学等方面。弹簧质点法[11]和绝对节点坐标法[12]是主要的绳网动力学建模方法，两者各有优劣[13]。绳网展开动力学方面主要关注绳网发射参数，如发射速度、发射角度等对于绳网展开性能的影响[14-16]。同时一些学者也从发射模式、绳网构型等方面入手，开展了空间绳网高效展开方法方面的研究[17-18]。……