空間交會(huì)的軌道控制方法研究.pdf

1、空間交會(huì)技術(shù)是空間技術(shù)領(lǐng)域中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其在載人航天、空間在軌服務(wù)和空間攻防等方面具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的科學(xué)研究?jī)r(jià)值，因此國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都進(jìn)行了較深入的研究，并且取得了許多重要的理論成果。本文以空間交會(huì)技術(shù)作為研究對(duì)象，分別在以下幾個(gè)方面展開(kāi)研究工作：空間交會(huì)的動(dòng)力學(xué)建模、模型初始狀態(tài)的擾動(dòng)影響分析和空間交會(huì)的制導(dǎo)律設(shè)計(jì)等。
　　空間交會(huì)的動(dòng)力學(xué)建模。首先總結(jié)了幾種空間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述形式，包括C-W方程、T-H方程、基于軌

2、道要素偏差的動(dòng)力學(xué)描述和狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣描述的相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型等，并分別給出了相對(duì)運(yùn)動(dòng)的解析表達(dá)形式，為交會(huì)制導(dǎo)律的設(shè)計(jì)提供了較為準(zhǔn)確和高效的動(dòng)力學(xué)模型。最后給出了只考慮到帶諧調(diào)和J2項(xiàng)的空間軌道地球非球形攝動(dòng)模型。
　　模型初始狀態(tài)的擾動(dòng)影響分析。給出了自治系統(tǒng)和非自治系統(tǒng)的概念，并介紹了自治系統(tǒng)流的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)還推導(dǎo)了流的容積和散度的計(jì)算方法，說(shuō)明了自治系統(tǒng)初始狀態(tài)集合隨時(shí)間的推演規(guī)律，并應(yīng)用上述理論，分析了C-W系統(tǒng)的初始狀態(tài)

3、擾動(dòng)隨時(shí)間的傳遞特性。
　　空間交會(huì)的制導(dǎo)律設(shè)計(jì)。介紹了基于C-W方程解析解的二脈沖交會(huì)制導(dǎo)策略，其次還應(yīng)用一種對(duì)引力二階項(xiàng)進(jìn)行部分修正后的相對(duì)運(yùn)動(dòng)解析表達(dá)式給出了圓參考軌道上的交會(huì)制導(dǎo)方法，并且該方法還對(duì)交會(huì)初始速度脈沖進(jìn)行了迭代優(yōu)化。最后，在橢圓參考軌道相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型的基礎(chǔ)上，研究了橢圓參考軌道的二脈沖交會(huì)制導(dǎo)策略。
　　此外，本文還給出了一種空間交會(huì)的非線性制導(dǎo)方法。該方法應(yīng)用平均軌道根數(shù)的外推法結(jié)合瞬時(shí)軌道根數(shù)和平均軌