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控制直角参数实现绕飞

时间:2023-02-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:C-W脉冲制导算法是通过控制直角参数实现绕飞的典型方法[51~52,130~133]。文献[136]在线性二次性最优控制理论的基础上,采用参考圆形轨迹的方法,设计了一种针对绕飞轨道的反馈控制系统,进行绕飞轨道保持与控制。然而,采用直角参数进行绕飞控制时,C的姿态指向并不明确。在交会对接中,C的姿态应满足测量设备获取相对运动信息参数与提供轨道控制力方向的要求。
控制直角参数实现绕飞_交会对接制导与控

C-W脉冲制导算法是通过控制直角参数实现绕飞的典型方法[51~52,130~133]。该算法需要在绕飞轨线上设置等时间间隔作用的N次脉冲机动,通过几何关系,推导出脉冲作用点的位置(以直角参数描述)。而后利用C-W方程的解析解,计算出脉冲作用点所需施加的脉冲值,以实现绕飞。在该算法中,脉冲作用次数直接影响了绕飞轨线圆滑度和燃料消耗量。

另外,文献[134~135]根据C-W方程的解析解,研究了绕飞轨道动力学和稳定性以及在摄动情况下保持绕飞轨道的节能型控制策略。文献[136]在线性二次性最优控制理论的基础上,采用参考圆形轨迹的方法,设计了一种针对绕飞轨道的反馈控制系统,进行绕飞轨道保持与控制。文献[137]以圆形绕飞轨迹作为系统的参考制导轨迹,采用趋近律方法,设计了对未知有界干扰具有鲁棒性的滑模变结构控制律,维持航天器跟踪制导轨迹的运动。

然而,采用直角参数进行绕飞控制时,C的姿态指向并不明确。在交会对接中,C的姿态应满足测量设备获取相对运动信息参数与提供轨道控制力方向的要求。由于C-W方程的直角参数都在fT下描述,若C的姿态控制系统保证C体轴与fT平行,则方便施加与fT平行的轨控力,但不方便C上的自主测量设备对T进行捕获跟踪;若C的姿态控制系统保证C体轴时刻指向T,则方便C获得T的运动信息,但需要进行轨控力分解实现fT方向的运动。

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