空間失效航天器不具備合作的姿軌控制和信息交互支持能力;軌道處于空間攝動(dòng)力作用下的自由漂飛狀態(tài);姿態(tài)處于空間攝動(dòng)力矩作用下的慢旋或翻滾狀態(tài)。本文將具備上述三方面特征的失效航天器稱為空間非合作漂旋目標(biāo)。針對(duì)此類目標(biāo)的在軌服務(wù)任務(wù)面臨任務(wù)環(huán)境高動(dòng)態(tài)強(qiáng)時(shí)變、測(cè)量不確定性與大時(shí)延、復(fù)雜多約束等不利條件,使得空間非合作漂旋目標(biāo)的逼近與跟蹤控制成為亟待解決的瓶頸問題和國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問題。針對(duì)該問題,本文在動(dòng)力學(xué)特性分析與建模的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了復(fù)雜構(gòu)型目標(biāo)多約束下的姿軌同步逼近軌跡規(guī)劃方法、姿軌耦合逼近與跟蹤控制方法。主要包括以下內(nèi)容:分析了逼近與跟蹤非合作漂旋目標(biāo)的姿軌耦合、多源測(cè)量誤差傳遞等問題。通過分析空間漂旋目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)特性,得出典型構(gòu)型漂旋衛(wèi)星的螺旋章動(dòng)特性,進(jìn)而設(shè)計(jì)了包含姿軌跟蹤狀態(tài)建立和最終逼近兩個(gè)階段的任務(wù)流程。分別建立了追蹤星與目標(biāo)星質(zhì)心之間和表面之間的相對(duì)姿態(tài)和軌道耦合的動(dòng)力學(xué)模型。建立了姿軌測(cè)量與導(dǎo)航誤差在系統(tǒng)中的傳遞模型,通過數(shù)學(xué)仿真分析了從測(cè)量與導(dǎo)航誤差到控制輸入誤差的傳遞影響。針對(duì)姿軌跟蹤狀態(tài)建立階段的逼近軌跡規(guī)劃問題,研究了多約束下的姿軌同步逼近最優(yōu)軌跡規(guī)劃方法。綜... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：177 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

非合作翻滾目標(biāo)捕獲與維修的主要流程

c）對(duì) GEO 非合作目標(biāo)的抓捕 d）對(duì) GEO 非合作目標(biāo)的離軌圖 1-3 FREND 計(jì)劃的在軌操控及地面試驗(yàn)示意圖Fig.1-3 On-orbit operations and ground tests of FREND project（2）SMART-OLEV（軌道延壽飛行器）計(jì)劃[24,25]

圖 1-4 OLEV 的噴管捕獲過Fig.1-4 The capturing process and mOLEV 的使命在于為 GEO 軌道的通使用壽命。其主要任務(wù)有：通過輔助位置延壽 10~15 年；營(yíng)救未正確入軌的衛(wèi)星

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]航天器姿態(tài)跟蹤有限時(shí)間飽和控制[J]. 宋申民,郭永,李學(xué)輝.  控制與決策. 2015(11)
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博士論文
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碩士論文
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[2]空間飛行器分離仿真試驗(yàn)臺(tái)的研究[D]. 陳騰飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]面向非合作目標(biāo)的空間機(jī)器人雙目視覺伺服研究[D]. 劉陽(yáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于預(yù)測(cè)控制的非完整移動(dòng)機(jī)器人視覺伺服[D]. 鄧駿.華南理工大學(xué) 2015
[5]五自由度氣浮仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)[D]. 姜洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
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