面向微小航天器抵近探测任务的相对运动自适应控制方法技术

技术编号:41011040 阅读:32 留言:0更新日期:2024-04-18 21:47
本发明专利技术提供了一种面向微小航天器抵近探测任务的相对运动自适应控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,将抵近探测对象视为目标航天器,将微小航天器视为服务航天器,构建两者之间的相对轨道动力学模型;步骤2,根据抵近探测任务要求设计全流程标称飞行轨迹,包括一些关键悬停点、悬停点之间转移轨迹和转移时间的参数;步骤3,将相对轨道动力学模型和标称飞行轨迹分别采用状态空间进行表示;步骤4,将标称飞行轨迹视为参考模型,将相对轨道动力学模型视为被控对象,运用自适应控制理论SAC设计相对运动自适应控制器。本发明专利技术在控制对象存在建模不确定性项、未知干扰以及控制能力有限等影响因素下,仍有良好的控制效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空间在轨服务领域,尤其涉及面向微小航天器抵近探测任务过程中的相对运动控制方法。


技术介绍

1、空间资源日益紧张的形势下,在轨服务是解决航天器在轨运行过程中出现的各类故障和意外情况、航天器失效零部件更换以及燃料加注等问题的必备手段。然而在轨服务具有系统复杂、要素繁多、高度敏感等特点,再加上太空环境的特殊性,使得其在工程实践中开展面临重重阻力。对空间目标进行抵近观测,可弥补地面观测成像信息的不足,是获取目标在轨特征与状态信息的重要手段,同样也是开展精细化在轨服务的必要前置阶段。

2、抵近观测是指一个航天器在另一个航天器的近距离范围内形成比便于观测的相对运动轨迹,实现对该航天器的特征与状态有目的的、持续有序的观测与监视,从而了解和掌握该航天器的外部形状、运动状态、机动意图以及故障现象等信息,可为空间在轨服务提供信息支持与保障。


技术实现思路

1、本专利技术解决的技术问题是:针对微小航天器抵近探测过程对控制系统的高精度、强鲁棒需求,基于简单自适应控制控制架构,提出了一种新颖的标称轨迹规划与相本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向微小航天器抵近探测任务的相对运动自适应控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种面向微小航天器抵近探测任务的相对运动自适应控制方法,其特征在于,所述步骤1中,具体过程包括:

3.如权利要求2所述的一种面向微小航天器抵近探测任务的相对运动自适应控制方法,其特征在于,所述步骤2中,根据抵近探测任务要求设计全流程标称飞行轨迹包括:标称飞行轨迹的设计考虑到技术特性、任务要求以及安全性限制的众多约束因素,设计为直线平移和椭圆绕飞两种形式,同时为使得分段轨迹之间平滑过渡,在关键点引入悬停模式。

4.如权利要求3所述的一种面向微小航...

【技术特征摘要】

1.一种面向微小航天器抵近探测任务的相对运动自适应控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种面向微小航天器抵近探测任务的相对运动自适应控制方法,其特征在于,所述步骤1中,具体过程包括:

3.如权利要求2所述的一种面向微小航天器抵近探测任务的相对运动自适应控制方法,其特征在于,所述步骤2中,根据抵近探测任务要求设计全流程标称飞行轨迹包括:标称飞行轨迹的设计考虑到技术特性、任务要求以及安全性限制的众多约束因素,设计为直线平移和椭圆绕飞两种形式,同时为使得分段轨迹之间平滑过渡,在关键点引入悬停模式。

4.如权利要求3所述的一种面向微小航天器抵近探测任务的相对运动自适应控制方法,其特征在于,所述步骤2中,对于始末位置固定的直线平移轨迹设计采用多项式插值原理,将标称轨迹的数学描述表示为相对位置l、相对速度与时...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘建彪肖余之徐峰李鹏祝强军郭晶
申请(专利权)人:上海宇航系统工程研究所
类型:发明
国别省市:

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