航天器可達(dá)區(qū)域分析及攝動(dòng)影響下相對(duì)運(yùn)動(dòng)精確軌道控制.pdf

1、軌道機(jī)動(dòng)技術(shù)在航天器的交會(huì)對(duì)接、軌道攔截、編隊(duì)飛行等方面都有重要應(yīng)用。本文以航天器的快速軌道機(jī)動(dòng)能力為研究對(duì)象，分析了航天器在給定變軌能力約束下的絕對(duì)和相對(duì)可達(dá)區(qū)域，給出了攝動(dòng)橢圓參考軌道上的精確制導(dǎo)方法，并且基于沖量變軌的方式實(shí)現(xiàn)了連續(xù)推力作用下的交會(huì)制導(dǎo)策略。
　　相對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模。為描述橢圓軌道上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，介紹了狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣描述的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程?？紤]到地球形狀和大氣阻力攝動(dòng)對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響，應(yīng)用拉格朗日方程，建立了2J項(xiàng)攝動(dòng)和

2、大氣阻力攝動(dòng)下橢圓參考軌道上的非線性相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程，并與基于慣性坐標(biāo)系下的原始運(yùn)動(dòng)方程的導(dǎo)出狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比，仿真結(jié)果表明本文所建立的運(yùn)動(dòng)方程可以精確描述兩航天器間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
　　給定變軌能力下航天器的絕對(duì)可達(dá)區(qū)域分析。介紹了高斯方程以及無奇點(diǎn)的高斯方程，根據(jù)高斯方程分析了各軌道要素分別取最值時(shí)推力的作用方向和作用位置；通過數(shù)值計(jì)算分別確定了在脈沖推力和連續(xù)推力作用下各軌道要素的最值及此時(shí)推力的作用方向和作用位置，與理論分析得出的結(jié)果

3、進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了應(yīng)用高斯方程分析得出的航天器絕對(duì)可達(dá)區(qū)域的確定方法是正確的。
　　給定變軌能力下航天器的相對(duì)可達(dá)區(qū)域分析。利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣描述的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程分析了航天器相對(duì)于空間平臺(tái)的距離最大時(shí)脈沖推力的作用方向；在給定的時(shí)間約束內(nèi)，通過數(shù)值計(jì)算分別確定了在脈沖推力和連續(xù)推力作用下，航天器相對(duì)于平臺(tái)的最大距離及此時(shí)推力的作用方向，并與解析方法得到的推力方向進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了該方法的正確性。
　　攝動(dòng)橢圓參考軌道上的精確制導(dǎo)