The present invention relates to a robust rendezvous trajectory design method for spacecraft considering uncertainties, which utilizes the characteristics of covariance analysis method to construct the propagation equation of uncertainties quickly and accurately, and analyses the influence of uncertainties on nominal trajectory; takes the analysis results as the constraints of optimization problems, and constructs a robust optimization problem; solves the problem by genetic algorithm, thus realizes the problem. Robust rendezvous trajectory design. Thus, the traditional optimal rendezvous problem is transformed into a robust Rendezvous Problem Considering uncertainties, and solved by genetic algorithm to achieve the goal of robust rendezvous trajectory design.
【技术实现步骤摘要】
一种考虑不确定性因素的航天器鲁棒交会轨迹设计方法
本专利技术属于航天飞行动力学与控制领域,涉及一种考虑不确定性因素的航天器鲁棒交会轨迹设计方法。
技术介绍
21世纪以来,随着航天技术的发展,空间技术逐渐从最初的进入太空、探索太空转向利用太空、空间操作。空间交会作为航天器执行空间操作任务的基础,是指两个或者两个上的航天器在空间轨道上按预定位置和时间相会的技术。半个世纪以来,人类以交会技术为基础完成了空间站建造、载人登月和深空探测等复杂航天活动。在交会轨迹设计方面,学者开展了广发研究。文献ClohessyW.H.TerminalGuidanceSystemforSatelliteRendezvous[J].AerospaceSci,1960,27(9):653-658.中,Clohessy在1960提出了Clohessy-Wiltshire方程用以描述航天器之间的相对运动,从而为各种轨迹优化技术与方法的应用提供了基础。针对于交会中的非线性问题,文献HandelsmanM.,LionP.M.Primervectoronfixed-timeimpulsivetraject ...
【技术保护点】
1.一种考虑不确定性因素的航天器鲁棒交会轨迹设计方法,其特征在于步骤如下:步骤1、建立航天器交会任务中的不确定因素传播方程:
【技术特征摘要】
1.一种考虑不确定性因素的航天器鲁棒交会轨迹设计方法,其特征在于步骤如下:步骤1、建立航天器交会任务中的不确定因素传播方程:所述Sη测量噪声协方差,Sω为扰动加速度的协方差,Rv为测量噪声协方差Fx为动力学方程对x的雅克比矩阵,为动力学方程对的雅克比矩阵,由对的雅克比矩阵导航方程对的雅克比矩阵;导航方程对的雅克比矩阵;惯性测量方程对的雅克比矩阵;Cx惯性测量方程对x的雅克比矩阵;为卡尔曼滤波增益。Hk非惯性测量模型对xk的雅克比矩阵B为噪声输入矩阵步骤2、构建鲁棒交会轨迹优化问题:在考虑不确定因素后,鲁棒交会轨迹设计问题表示为:x(t0)=x0x(tf)=xd其中:x0为航天器初始相对状态,xf为航天器末端相对状态,xd为航天器期望末端相对状态...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗建军,靳锴,马卫华,王明明,党朝辉,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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