考虑轨控调姿的共面椭圆轨道寻的交会.pdf

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1、第47卷第1期2015年2月南京航JournalofNanjingDOI：10．16356／j．1005—2615．2015．01．005空航天大学学报UniversityofAeronautics&Astronautics考虑轨控调姿的共面椭圆轨道寻的尤岳王华唐国金(国防科技大学航天科学与工程学院，长沙，410073)交会V01．47No．1Feb．2015摘要：在交会对接寻的段，为了保证自主测量导航设备的连续跟踪和追踪航天器飞行姿态的稳定，要求寻的段尽量采用水平脉冲进行控制，使对地定向的追踪航天器在寻的轨控期间

2、尽量不调姿或调整的姿态角尽量小。本文考虑轨控前调姿的航天器两脉冲寻的交会问题，提出了轨控调姿定量指标并给出了物理解释和数学定义。根据轨控调姿位置和次数不同，将问题分为首脉冲不调姿、末脉冲不调姿、两次均不调姿和两次均调姿等4类。对于前3类问题，提出迭代求解算法；对于第4类问题，提出非线性规划求解算法。最后，将调姿指标和特征速度的等值曲线叠加，提出了“交会参数设计图”，可以快速直观地筛选出满足期望指标的交会参数集，辅助交会策略的制定。仿真结果验证了本文提出方法的有效性。关键词：椭圆轨道交会；轨控调姿；水平脉冲；交会参数

3、设计图中图分类号：V448．25文献标志码：A文章编号：1005—2615(2015)01一0037一09CoplanarEllipticalRendezVousConsideringAttitudeAdjustmentinHomingyb“YkP，Ⅵ厂口，zgH“口，Tk行gG“叮i行(CollegeofAerospaceScienceandEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha．410073，China)Abstract：Intheh

4、omingphaseofspacecraftrendezvousanddocking，inordertoensureacontinuoustrackingoftheonboardnavigationdevicesandtoensureastableflightattitudeofthechaser，horizontalimpulsesareneededasfaraspossible，sothattheearth—orientatedchaserdoesnottuneoradjuststheat—titudeangl

5、eassmallaspossibleduringhomingorbitalcontr01．Thispaperintroducesanorbitalmaneu—verattitudeadjustingquantificationindexandgivesitsphysicalexplanationandmathematicdefinition．Accordingtothepositionandthenumberoftimesofattitudeadjustment，thetwo—impulserendezvousho

6、mingproblemisdividedintofourtypesofcases，namely，thefirstmaneuverwithoutattitudeadjust—ment，thelastmaneuverwithoutattitudeadjustment，theneithermaneuverwithattitudeadiustmentandthebothmaneuverswithattitudeadjustment．Twomethodstosolvetheaboveproblemsconsideringth

7、eattitudeadjustingquantificationindexaredeveloped．Oneistheiterativemethodappliedtothefirstthreecases，andtheotheristhenonlinearprogrammingmethodappliedtothefourthcase．Fourexam—plesarecalculated，andtheresultsshowthatthetwodevelopedmethodarecorrect．Finally，whenth

8、econtourlinesoftheattitudeadjustingquantificationindexandtheimpulsiveconsumptionareover—lapped，therendezvousparameterselectingmapisobtained，whichisinstructiveonrendezvousparame—ter