【技术实现步骤摘要】
基于有限时间快速非奇异终端滑模的自主航天器交会控制方法
本专利技术涉及一种自主航天器交会控制方法，具体涉及一种基于有限时间快速非奇异终端滑模的自主航天器交会控制方法。
技术介绍
航天器交会的定义是，追赶者航天器可以通过一系列轨道操纵到达目标航天器附近并最终与目标航天器接触。航天器交会的定义是，追赶者航天器可以通过一系列轨道操纵到达目标航天器附近并最终与目标航天器接触。由于成功的航天器交会是许多高级复杂的航天任务的先决条件，例如在轨维修，空间拦截，大型结构组装，小行星探索和交会在过去的几十年中，“太空交会”号将火星着陆器载人载回地球的运载工具吸引了相当多的关注。交会任务通常可以分为以下主要阶段：发射，定相，远距离交会，近距离交会和对接。在远距离或中距离会合阶段，考虑到功耗，通常不使用直线会合方法。至于最后的封闭会合阶段，由于控制精度是关键因素，因此直线自主方法是主要选择。传统自主交会对接方法主要存在如下问题：一方面，大多数自主航天器交会控制算法都是利普希茨连续的，并且仅关注渐近稳定性，这意味着相对范围和...
【技术保护点】
1.基于有限时间快速非奇异终端滑模的自主航天器交会控制方法，其特征在于，包含以下步骤：/n(1)建立跟踪航天器和被跟踪航天器之间的接近相对运动动力学模型，以描述作用在所述跟踪航天器上的实时控制输入力和集总不确定干扰对两个航天器在实际相对位置和实际相对速度的作用关系；所述集总不确定干扰包括影响航天器姿态稳定性的外部干扰和参数不确定性因素；/n(2)设计有限时间自适应干扰观测器，以根据当前实际相对位置、当前实际相对速度和实时控制输入力对所述集总不确定干扰进行估计，得到干扰估计值；/n(3)设计包含快速非奇异终端滑模面的控制单元，以根据所述干扰估计值、当前实际相对位置和当前实际相...
【技术特征摘要】
1.基于有限时间快速非奇异终端滑模的自主航天器交会控制方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)建立跟踪航天器和被跟踪航天器之间的接近相对运动动力学模型，以描述作用在所述跟踪航天器上的实时控制输入力和集总不确定干扰对两个航天器在实际相对位置和实际相对速度的作用关系；所述集总不确定干扰包括影响航天器姿态稳定性的外部干扰和参数不确定性因素；
(2)设计有限时间自适应干扰观测器，以根据当前实际相对位置、当前实际相对速度和实时控制输入力对所述集总不确定干扰进行估计，得到干扰估计值；
(3)设计包含快速非奇异终端滑模面的控制单元，以根据所述干扰估计值、当前实际相对位置和当前实际相对速度更新所述实时控制输入力；
所述有限时间自适应干扰观测器使所述干扰误差估计值在有限时间内收敛到一个包含均衡点的范围τ内；所述均衡点指实际集总不确定干扰等于所述干扰估计值的点；所述滑模控制单元使得所述实际相对位置和所述实际相对速度均在有限时间内收敛到围绕各自相应期望值的范围内。
2.根据权利要求1所述的基于有限时间快速非奇异终端滑模的自主航天器交会控制方法，其特征在于，步骤(1)中建立的所述接近相对运动动力学模型表示为：
且‖d‖≤c0+c1‖η‖，
q1＝[x,y,z]T,u＝[ux,uy,uz]T，w＝[wx,wy,wz]T，
其中，q1和q2分别为所述实际相对位置和所述实际相对速度；x,y和z分别是q1在目标轨道旋转坐标系下沿各坐标轴的相对位置分量，所述目标轨道旋转坐标系的原点为所述被跟踪航天器，相对位置分量x对应的坐标轴沿着从地球中心指向所述被跟踪航天器的方向，相对位置分量y对应的坐标轴沿着被跟踪航天器轨道法线的方向，相对位置分量z对应的坐标轴由相对位置分量x和y对应的坐标轴根据右手定则确定；m是跟踪器的质量，ui是作用在跟踪器上的沿相对位置分量i所在坐标轴方向的控制输入力，wi表示沿相对位置分量i所在坐标轴方向的外部干扰，且i＝...
【专利技术属性】
技术研发人员：高志峰，李俊，钱默抒，蒋国平，林金星，张孝波，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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