基于微分方程法的近程交会滑移轨道设计方法

空间控制技术与应用

基于微分方程法的近程交会滑移轨道设计方法

刘鲁华1，韩宏伟2

1.国防科技大学航天与材料工程学院, 长沙 410073；2.中国人民解放军61081部队，北京100094

收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2009-06-26 发布日期:2009-06-26

Glidescope Orbit Design Based on the Differential Equation Approach in Near-Range Autonomous Rendezvous Mission

LIU Luhua1, HAN Hongwei2

1. College of Astronautical & Material Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China;
2. The 61081 Unit of PLA，61081 unit，Beijing 100094，China

Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2009-06-26 Published:2009-06-26

摘要/Abstract

摘要： 考虑能量、时间、视线等约束条件，基于微分方程法研究了近程自主交会滑移轨道设计方法。推导了近程接近操作与撤离操作滑移轨道的参数求解公式，设计了含待定参数的相对距离与相对速率的负一次和二次幂函数形式的微分方程，并以能耗为性能指标，提出了确定微分方程待定参数的方法。另外，研究了利用约束轨道降低视线角的方法。在给定的约束条件下，仿真验证了用含待定参数的微分方程法及改变约束轨道的微分方程法设计滑移轨道的有效性。

关键词: 交会, 微分方程法

Abstract: Considering constraints of energy, time and line-of-sight angle, a near-range autonomous rendezvous glidescope orbit design method is studied based on the differential equation method. The glidescope equations of approach and retreat operations are deduced, the power function between the relative distance and velocity are designed, and the parameter determination method considering the energy consumption as the optimal index is put forward. Additionally, the approach reducing the line-of-sight angle is studied. Under the given constraints, the efficiency of differential equation method is validated by simulation.

Key words: rendezvous, differential equation method, glidescope orbit

中图分类号:

V412.4

刘鲁华1，韩宏伟2. 基于微分方程法的近程交会滑移轨道设计方法[J]. 空间控制技术与应用, 2009, 35(3): 13-17.

LIU Luhua1, HAN Hongwei2. Glidescope Orbit Design Based on the Differential Equation Approach in Near-Range Autonomous Rendezvous Mission[J]. , 2009, 35(3): 13-17.

[1]	张强, 陈长青, 刘宗玉, 郝慧, 奚坤, 苏晏, 刘阳. 天舟二号货运飞船全相位自主快速交会对接技术和在轨验证[J]. 空间控制技术与应用, 2021, 47(5): 33-39.
[2]	郑永洁, 王泽国. 嫦娥五号探测器GNC系统设计[J]. 空间控制技术与应用, 2021, 47(5): 68-74.
[3]	王世新, 华宝成, 袁琦, 张良, 李明政, 赵春晖. 交会对接光学成像敏感器中合作目标的分析与设计[J]. 空间控制技术与应用, 2020, 46(6): 56-62.
[4]	乔德治, 于丹, 王勇. 月球轨道交会对接任务辅助预报系统设计与验证[J]. 空间控制技术与应用, 2019, 45(2): 42-.
[5]	刘启海, 龚德铸, 华宝成, 钟俊, 郑岩, 赵春晖 . 新一代空间交会对接光学成像敏感器[J]. 空间控制技术与应用, 2018, 44(2): 56-61.
[6]	郝云彩. 空间光学敏感器技术进展与应用[J]. 空间控制技术与应用, 2017, 43(4): 8-18.
[7]	陈长青, 解永春, 梁红义. 一种交会对接轨迹安全带确定方法[J]. 空间控制技术与应用, 2017, 43(3): 48-53.
[8]	魏高乐, 高进, 牛和明, 陈朝晖. 交会对接成像软件的多目标跟踪改进[J]. 空间控制技术与应用, 2017, 43(2): 73-78.
[9]	. 人控交会对接摄像机调光算法设计与验证方法研究[J]. 空间控制技术与应用, 2016, 42(6): 37-.
[10]	王楷, 汤亮, 李克行, 陈守磊, 徐世杰. 航天器相对导航与控制技术的典型任务[J]. 空间控制技术与应用, 2016, 42(1): 7-12.
[11]	刘宗玉, 胡海霞, 刘增波, 王敏, 周远林. 人控遥操作交会对接设计与验证[J]. 空间控制技术与应用, 2016, 42(1): 37-42.
[12]	徐李佳, 胡勇. 非合作机动目标交会的相对位置控制[J]. 空间控制技术与应用, 2015, 41(6): 13-.
[13]	王天舒, 苗楠, 李俊峰. 航天器交会对接中液体燃料晃动等效模型研究[J]. 空间控制技术与应用, 2015, 41(3): 1-7.
[14]	李学锋, 李超兵, 王志刚. 航天器轨道交会迭代制导算法[J]. 空间控制技术与应用, 2015, 41(3): 14-17.
[15]	高伟, 任焜, 刘宗玉, 李志宇, 王敏. 阴影区较远距离手动交会对接目标识别方法[J]. 空间控制技术与应用, 2015, 41(1): 46-49.