基于實測數(shù)據(jù)的電推進器推力估計及繞飛軌道保持.pdf

1、本文以航天科技集團某院的在軌實驗研究為基礎(chǔ),以空間站巡視衛(wèi)星的繞飛軌道為應(yīng)用背景進行理論研究并對其繞飛軌道構(gòu)形進行設(shè)計規(guī)劃。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　首先通過數(shù)據(jù)分析和篩選,并利用電學(xué)公式對某空間任務(wù)中所使用的兩種電推進器的推力進行計算,并與技術(shù)指標(biāo)值進行對比和分析;由于電學(xué)的方法中某些參數(shù)是由地面實驗的數(shù)據(jù)所得,而地面實驗條件與空間實驗條件不同,故算出的推力值不夠精確,本文將利用在軌GPS測量的軌道數(shù)據(jù),通過空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系以

2、及軌道動力學(xué)方程,并考慮J2攝動項的影響,對推力值進行反算,從而達到獲得更加準(zhǔn)確的推力值的目的,計算結(jié)果也將為后文空間站巡視衛(wèi)星的繞飛任務(wù)提供電推進器的推力參考數(shù)據(jù)。
　　考慮地球非球形影響,建立了巡視衛(wèi)星相對與空間站的攝動相對動力學(xué)方程,基于線性化后的相對動力學(xué)方程,設(shè)計了巡視衛(wèi)星的繞飛軌道,在二體問題下建立相對運動動力學(xué)方程的方法主要是基于C-W方程的方法,本文首先在自然繞飛條件下,即外部環(huán)境的干擾力合力與推進器推力完全抵消時

3、,通過C-W方程給出其解析解并通過推算得出繞飛軌道的構(gòu)形以及J2攝動因素下的相對動力學(xué)方程以及J2攝動項對巡視衛(wèi)星繞飛軌道的影響,這些也為后文的繞飛軌道保持控制律設(shè)計和仿真提供了基礎(chǔ)。
　　在實際應(yīng)用中必須要在J2攝動項的影響下盡量保持原有繞飛軌道構(gòu)形,本文在考慮J2攝動項的情況下,推導(dǎo)出六個軌道根數(shù)的變化率,在設(shè)計繞飛軌道時先給出線性化處理的解析解,再通過實際情況下相對動力學(xué)方程和基于Hill方程的相對動力學(xué)的對比并做差,給出了