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题名椭圆轨道非线性相对运动模型的周期解与应用
被引量：5
- 1
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作者
曹静
袁建平
罗建军
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机构
西北工业大学航天飞行动力学技术重点实验室
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出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2013年第3期37-45,共9页
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基金
国家自然科学基金(11072194)
航天飞行动力学技术重点实验室开放基金(2012afdl021)资助项目
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文摘
在长期的航天器编队飞行中传统的基于线性相对运动模型设计编队保持轨道的方法会引起较多的燃料消耗。首先采用摄动法解析地求得了考虑二阶非线性项时椭圆轨道相对运动模型的周期性条件和周期解;然后以此周期解为参考轨道设计了基于Lyapunov稳定的PD保持控制律。仿真结果表明:基于椭圆轨道非线性相对运动模型的周期解较基于椭圆轨道线性相对运动模型的周期解,精度明显提高;以前者为参考轨道的保持控制与以后者为参考轨道的保持控制相比,燃耗明显降低。
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关键词
摄动法
周期解
非线性相对运动模型
椭圆轨道
编队飞行
保持控制
航天器
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Keywords
Perturbation approach Periodic solution Nonlinear relative motion modelElliptical orbit Formation flying Maintain control Spacecraft
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分类号
O562.1
[理学—原子与分子物理]
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题名解析求解非线性相对运动的最优重构问题
被引量：1
- 2
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作者
曹静
袁建平
罗建军
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机构
西北工业大学航天飞行动力学技术重点实验室
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第7期909-916,共8页
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基金
国家自然科学基金(11072194)
航天飞行动力学技术重点实验室开放基金(2012afdl021)
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文摘
椭圆轨道相对运动模型的线性化导致其在大尺度相对运动应用中精度不能满足需求。针对任意椭圆轨道上的大尺度航天器编队最优重构问题,提出一种基于椭圆轨道非线性相对运动模型的近似解析求解方法。首先通过变分法建立了非线性最优重构问题的数学模型;然后采用摄动法,以偏近点角为积分变量求得了不含特殊积分的解析开环最优控制,有效地避免了真近点角域下最优控制解所含有的特殊积分。仿真验证了所求最优控制的有效性和优越性,结果表明在相对运动尺度较大时,相比基于椭圆轨道线性化模型的最优控制,在燃耗保持相近的情况下,所求非线性控制有效地降低了重构误差。
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关键词
航天器编队飞行
椭圆轨道
最优重构
非线性相对运动模型
摄动法
近似解析解
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Keywords
Spacecraft formation flying
Elliptical orbit
Optimal reconfiguration
Nonlinear relative motion model
Perturbation method
Approximate analytical solution
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分类号
V412.4
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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