發(fā)布時(shí)間：2020-11-11 15:28

　　 當(dāng)前,近地軌道空間的環(huán)境日益復(fù)雜,潛在的不安全因素誘發(fā)的問題越來(lái)越多。對(duì)包括失效衛(wèi)星、空間碎片等在內(nèi)的空間非合作目標(biāo)進(jìn)行諸如維護(hù)、清除的在軌服務(wù)任務(wù)是國(guó)家空間安全技術(shù)領(lǐng)域的必然發(fā)展方向。完成在軌服務(wù)任務(wù)的前提是實(shí)現(xiàn)精確的初始定軌與交會(huì)軌跡規(guī)劃。因此,本文面向服務(wù)航天器測(cè)量傳感器受限情況下的空間非合作目標(biāo)在軌服務(wù)任務(wù),研究了測(cè)量信息不完備情況下的初始相對(duì)軌道確定與交會(huì)軌跡規(guī)劃技術(shù)。首先,研究了基于相機(jī)偏置的僅測(cè)角初始相對(duì)軌道確定方法。建立了相機(jī)偏離航天器質(zhì)心安裝的僅測(cè)角測(cè)量模型,推導(dǎo)了基于相機(jī)偏置的僅測(cè)角初始定軌算法,隨后又提出一種通過擴(kuò)充狀態(tài)量來(lái)實(shí)現(xiàn)提高定軌精度的改進(jìn)僅測(cè)角定軌算法,分別對(duì)兩種定軌算法進(jìn)行蒙特卡洛仿真打靶,驗(yàn)證了算法的有效性并對(duì)不同因素對(duì)定軌結(jié)果的影響進(jìn)行了分析。其次,推導(dǎo)了基于測(cè)距傳感器偏置的僅測(cè)距初始相對(duì)軌道確定算法。建立了測(cè)距傳感器偏離航天器質(zhì)心安裝的僅測(cè)距測(cè)量模型,對(duì)僅測(cè)距測(cè)量情況下的定軌模糊性問題進(jìn)行分析,并研究了針對(duì)相對(duì)軌道為非周期情況下相對(duì)定軌的解析方法和基于姿態(tài)旋轉(zhuǎn)的相對(duì)軌道為周期軌道情況下初始相對(duì)定軌解析方法,通過數(shù)值仿真試驗(yàn)對(duì)所提定軌算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證和性能分析。最后,構(gòu)建了非合作目標(biāo)交會(huì)過程中的軌跡優(yōu)化方法,基于雙脈沖機(jī)動(dòng)策略的交會(huì)制導(dǎo)模型,利用遺傳算法對(duì)以燃耗最優(yōu)的最優(yōu)軌跡規(guī)劃問題進(jìn)尋優(yōu),求得最優(yōu)交會(huì)軌跡與制導(dǎo)機(jī)動(dòng)脈沖序列,并通過數(shù)值仿真試驗(yàn)對(duì)所提算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
【學(xué)位單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V448.2;V525
【部分圖文】：

航天器遭受空間碎片撞擊

空間站在軌運(yùn)營(yíng) 10年以上，屆時(shí)我國(guó)將成為繼俄羅斯之后獨(dú)立完成空間站建設(shè)的國(guó)家。圖 1.2 中國(guó)空間站構(gòu)想圖1.2.2 非合作目標(biāo)相對(duì)導(dǎo)航方法研究現(xiàn)狀非合作目標(biāo)的相對(duì)導(dǎo)航方法研究一般都是基于不同的系統(tǒng)方程，不同的測(cè)量方程或不同的濾波算法進(jìn)行的。在描述近圓參考軌道航天器質(zhì)心的相對(duì)位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，廣泛采用的模型是 C-W
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本文編號(hào)：2879374