航天器編隊(duì)相對運(yùn)動(dòng)Hamilton力學(xué)建模與求解研究.pdf

1、航天器的空間應(yīng)用已從單星邁向網(wǎng)絡(luò)化，編隊(duì)飛行是其中具有代表性的方向之一。針對該方向，國內(nèi)外已開展了豐富的研究，但仍有許多問題亟待解決。論文以航天器編隊(duì)相對運(yùn)動(dòng)的分析力學(xué)模型為基礎(chǔ)，研究了相對運(yùn)動(dòng)兩點(diǎn)邊值、連續(xù)推力構(gòu)形重構(gòu)最優(yōu)控制等問題。主要內(nèi)容和成果如下：
　　一、采用慣性系下航天器編隊(duì)相對運(yùn)動(dòng)的分析力學(xué)模型，在考慮地球非球形攝動(dòng)的動(dòng)力學(xué)環(huán)境中求解相對運(yùn)動(dòng)問題。針對級數(shù)形式的相對運(yùn)動(dòng)Hamilton函數(shù)，研究了用切比雪夫多項(xiàng)式逼近

2、生成函數(shù)的方法，并利用近似的生成函數(shù)高精度求解了考慮J2攝動(dòng)的航天器編隊(duì)兩沖量構(gòu)形重構(gòu)問題。
　　二、基于生成函數(shù)法求解反饋?zhàn)顑?yōu)控制問題的基本原理，在考慮 J2攝動(dòng)的情況下，利用生成函數(shù)法求得了航天器編隊(duì)相對運(yùn)動(dòng)最優(yōu)控制的反饋?zhàn)顑?yōu)控制律，并在絕對軌道動(dòng)力學(xué)環(huán)境中進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　三、基于高斯偽譜法求解一般最優(yōu)控制問題的基本原理，在考慮 J2攝動(dòng)的航天器編隊(duì)相對動(dòng)力學(xué)環(huán)境中，通過高斯偽譜法將相對運(yùn)動(dòng)最優(yōu)控制問題轉(zhuǎn)化為含邊界