大橢圓軌道轉移過程中自主軌道修正方法研究.pdf

1、大范圍軌道轉移是未來采用動能武器打擊敵方高軌航天器等航天任務的關鍵技術之一，受軌道攝動及初始入軌誤差等因素的影響，航天器在大橢圓轉移過程中相對其標稱軌道將發(fā)生漂移，導致遠地點入軌性能降低甚至不能滿足任務要求，因此必須實施相應的中途軌道修正控制使其滿足任務要求。本論文針對遠地點入軌高精度需求，研究大橢圓軌道轉移中途修正控制問題，取得如下創(chuàng)新研究成果：
　　提出了一種基于Lambert問題的終端控制法。該方法根據(jù)航天器當前狀態(tài)，以轉移

2、終端標稱狀態(tài)為控制目標，采用Lambert算法重新規(guī)劃轉移軌道，并施加合適控制使其進入轉移軌道。建立了中途一次修正控制的優(yōu)化模型，給出了燃料—終端誤差最優(yōu)的中途修正時間優(yōu)化算法，設計了一種修正預定轉移軌道終端的控制方法，并基于模式搜索法對變軌脈沖進行修正。對該方法進行數(shù)學仿真，結果表明該算法具有較高控制精度。
　　提出了一種基于標稱軌道的軌道修正策略。該方法以標稱轉移軌道為控制目標，根據(jù)航天器當前狀態(tài)，利用與運行于標稱轉移軌道上虛

3、擬航天器的相對位置和相對速度信息作為控制輸入，設計基于偽控制的修正時間—燃料最優(yōu)控制律，完成整個轉移過程的自主軌道修正。通過理論分析了該算法的穩(wěn)定性，并通過數(shù)學仿真驗證了該算法的可行性和有效性。與終點控制法相比，該方法無需在軌規(guī)劃轉移軌道，能夠實現(xiàn)高精度轉移控制，但燃料消耗較大。
　　最后，分析了推力器推力大小和方向偏差對軌道控制精度的影響，設計了推力器在軌標定算法，給出了一種自主軌道修正算法，數(shù)學仿真分析了在入軌時間、入軌位置等