自主交會對接技術在空間在軌維修、燃料服務、空間碎片清理等任務中起著及其重要的作用。為減小系統(tǒng)的復雜性,降低系統(tǒng)的成本,提高系統(tǒng)的可靠性,本文以光學相機作為航天器進行相對信息測量的唯一敏感器,對交會對接過程中的相對導航問題進行了研究,給出了基于僅測角的自主交會對接相對導航方法。本文主要研究工作如下:推導并建立了基于僅測角相對導航的動力學模型,包含了絕對軌道運動模型、姿態(tài)運動模型、軌道相對運動的化簡模型——C-W方程、敏感器模型、執(zhí)行機構模型。給出了用于相對導航計算的濾波算法,給出了僅測角相對導航的觀測方程,并進行了可觀測性分析,給出了相應的可觀性判據(jù);為了進一步考察軌道的可觀性水平,給出了用于衡量可觀測程度的可觀性矩陣;給出了用于僅測角交會對接相對導航的詳細的導航濾波模型;依據(jù)交會對接的任務背景,設計了可以實現(xiàn)交會對接任務的制導和控制算法。介紹了Monte Carlo打靶法,并建立了導航結果誤差分析的指標,利用本文所給出的方法,設計了仿真場景,并進行了多次打靶仿真,驗證了本文提出的相對導航方法的可行性。 

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

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

ETS-VII目標星與跟蹤星

圖 1-3 軌道快車計劃，我國在航天器交會對接領域的研究也逐步步接任務。2011 年 11 月“神舟八號”飛船與“成功，圓滿完成了我國首次空間交會對接任載人飛船攜帶三名宇航員完成了與“天宮一號我國首次完成的手動控制交會對接任務[24]；2神舟十號”飛船與“天宮一號”目標飛行器完繞飛的任務，這是我國神舟系列飛船由研制飛段的飛躍，是我國交會對接技術的又一大進步舟十一號”與“天宮二號”的交會對接任務[2運飛船與“天宮二號”成功實現(xiàn)了交會對接，燃料補充等任務的完成積累了技術經(jīng)驗。以上成，標志著我國交會對接技術的不斷進步與成

圖 1-3 軌道快車計劃相比，我國在航天器交會對接領域的研究也逐步步入正會對接任務。2011 年 11 月“神舟八號”飛船與“天宮對接成功，圓滿完成了我國首次空間交會對接任務[23號”載人飛船攜帶三名宇航員完成了與“天宮一號”飛是我國首次完成的手動控制交會對接任務[24]；2013 的“神舟十號”飛船與“天宮一號”目標飛行器完成了一次繞飛的任務，這是我國神舟系列飛船由研制飛行試船階段的飛躍，是我國交會對接技術的又一大進步[25]“神舟十一號”與“天宮二號”的交會對接任務[26]�！必涍\飛船與“天宮二號”成功實現(xiàn)了交會對接，為空輸和燃料補充等任務的完成積累了技術經(jīng)驗。以上的飛滿完成，標志著我國交會對接技術的不斷進步與成熟

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3592977