共位約束靜止軌道交會安全評價與任務規(guī)劃.pdf

1、以在軌維修、壽命延長以及垃圾清除等為目的的靜止軌道在軌服務技術是未來航天技術發(fā)展的重要方向，交會對接是實現(xiàn)在軌服務的前提，而軌跡安全性一直是交會任務設計的重要要求和技術指標。尤其對靜止軌道交會，共位約束和目標非合作性給軌跡安全性和任務方案設計帶來了新的挑戰(zhàn)。本文以軌跡安全性為切入點，對軌跡安全性評價方法、交會任務規(guī)劃方法和相對導航方案設計等方面展開研究。主要研究成果如下。
　　發(fā)展了消除概率沖淡的交會軌跡安全性定量評價指標。（1）

2、根據(jù)橢球距離、碰撞概率、預警門限等安全評價要素的物理意義，提出對其計算模型的Monte Carlo仿真驗證方法；（2）分析預警門限關于包絡體半徑、位置偏差、漏警率變化的靜態(tài)特性和隨時間演化的動態(tài)特性，通過改變碰撞概率和預警門限的數(shù)學關系，定義消除概率沖淡的軌跡安全性定量評價指標。
　　提出了共位約束靜止軌道交會的任務編排和軌跡優(yōu)化方法。（1）分析共位約束靜止軌道交會的轉移接近軌跡和繞飛軌跡的安全性，提出基于安全性分析結果的任務方案

3、編排方法，并建立編排方案的安全性優(yōu)化模型；（2）建立多脈沖接近軌跡安全規(guī)劃模型，分析機動方案、脈沖數(shù)目、共位約束、導航精度等對滿足被動安全約束的燃料最優(yōu)接近軌跡的影響。
　　設計了滿足安全性要求的非合作目標相對導航方案。（1）調研和分析多種交會敏感器對非合作目標的測量性能，在此基礎上提出了以相機、激光測距儀組合為主的相對導航方案；（2）分別建立基于不同測量信息的相對導航模型，并仿真驗證導航精度是否滿足交會任務規(guī)劃結果的安全性要求。