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题名椭圆轨道欠驱动航天器编队重构轨迹优化
被引量：6
- 1
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作者
钟都都
黄煦
贾晓晓
金学敏
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机构
中国人民解放军
清华大学
中国人民解放军火箭军驻北京地区第七军事代表室
中国人民解放军
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出处
《航天控制》
CSCD
北大核心
2019年第6期35-41,72,共8页
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基金
国家自然科学基金(61690213)
湖南省自然科学基金(2017JJ2302)
中国博士后科学基金(2019M660667)资助
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文摘
针对椭圆轨道航天器编队重构问题,提出一种适用于径向或迹向欠驱动工况的最优控制方法。首先,基于椭圆轨道航天器相对轨道动力学模型,分析了径向和迹向欠驱动条件下的系统能控性以及重构任务可行性。其次,将欠驱动编队重构最优控制问题表述为约束轨迹优化问题,并采用高斯伪谱法求解了最优控制轨迹。最后,引入全驱动控制器与欠驱动控制器进行控制性能对比,仿真结果表明,欠驱动控制器可完成与全驱动控制器相同的编队重构任务并保持一定的控制性能,进而避免由推力器故障引起的重构任务失效。
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关键词
航天器编队
编队重构
轨迹优化
欠驱动控制
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Keywords
Spacecraft formation flying
Formation reconfiguration
Trajectory optimization
Underactuated control
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分类号
V448
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名圆轨道欠驱动航天器编队重构脉冲控制
被引量：3
- 2
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作者
钟都都
黄煦
贾晓晓
金学敏
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机构
中国人民解放军
清华大学精密仪器系
中国人民解放军火箭军驻北京地区第七代表室
中国人民解放军
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出处
《上海航天》
CSCD
2019年第5期126-132,共7页
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基金
国家自然科学基金(61690213)
湖南省自然科学基金(2017JJ2302)
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文摘
针对圆轨道径向或迹向欠驱动航天器编队重构控制问题,提出了欠驱动脉冲控制方法。首先,基于圆轨道欠驱动航天器相对运动动力学模型,分析了两类欠驱动条件下的系统可控性和重构可行性。然后,解析推导了两类欠驱动条件下实现重构所需的最少脉冲次数以及对应的速度增量消耗。最后,设计数值仿真算例,验证了本文提出的欠驱动脉冲控制方法的正确性。仿真结果表明:径向和迹向欠驱动条件下均可实现圆轨道编队重构。与全驱动控制方法相比,欠驱动控制方法可有效避免由推力器故障引起的重构任务失效,故而提高了控制系统的灵活性与可靠性。
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关键词
欠驱动航天器
航天器编队
构型重构
脉冲控制
圆轨道
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Keywords
underactuated spacecraft
spacecraft formation flying
formation reconfiguration
impulsive control
circular orbits
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分类号
V448
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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