【摘要】：衛(wèi)星編隊飛行技術因低成本、高可靠性以及高靈活性的特點而受到廣泛關注,在理論和應用上都取得了豐富的成果。目前衛(wèi)星編隊發(fā)展的一個趨勢是實現(xiàn)越來越高的控制精度,即高精度精密編隊技術,它是構建虛擬空間望遠鏡等應用的重要前提。精密編隊任務引入了新的約束和新的控制目標,對控制技術提出了新的挑戰(zhàn)。因此本文對精密編隊相對軌道控制方法進行了研究,包括構型捕獲控制和構型維持控制。由于使用高精度測量系統(tǒng),精密編隊任務的構型捕獲控制需要考慮LOS約束,本文借鑒航天器交會的相關研究成果,使用并拓展了模型預測控制方法,將其應用于構型捕獲。該方法保證構型捕獲過程中約束始終能滿足,同時優(yōu)化構型捕獲時間和燃料消耗,并且具有較小的計算量,符合實時性的要求,便于實現(xiàn)自主控制�？紤]到實際環(huán)境中存在的各種擾動可能會造成約束違反,進一步應用機會約束的理念設計魯棒模型預測控制方法,使約束在存在擾動的情況下仍能被滿足。構型維持控制的首要目標是較高的維持精度,因此所用的控制方法必須對擾動具有魯棒性,同時減少燃料消耗以延長系統(tǒng)生命周期同樣是需要考慮的重要因素�；？刂品椒ê妥顑�(yōu)控制方法分別能滿足其中一方面要求,但在另一方面有所欠缺。因此本文將滑�？刂品椒ㄅc線性二次型最優(yōu)控制方法結合,得到兼具兩者優(yōu)點的最優(yōu)滑�？刂品椒�,將其應用于構型維持控制,控制效果能夠滿足任務需求。仿真中考慮懸停構型的捕獲與維持控制,該構型與精密編隊的重要應用場景——構建虛擬空間望遠鏡實現(xiàn)高分對地觀測密切相關,仿真結果表明了本文所提兩類控制方法的有效性。
【圖文】：

圖 3-2 從星初始在 LOS 視場內(nèi)的構型捕獲軌跡ig.3-2 Formation establishing trajectory when Deputy is initially inside the LOS c

42圖 3-5 從星初始在 LOS 視場內(nèi)的構型捕獲軌跡相對速度變化圖g.3-5 Relative velocity variation of formation establishing trajectory when Deputy is iniinside the LOS cone
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V525

【參考文獻】

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本文編號：2699495