非合作目標(biāo)合作化,是實現(xiàn)航天器在軌服務(wù),維修,加注燃料等空間操作的前提。本文通過控制追蹤載體航天器追蹤目標(biāo),接近至一定距離時,向其發(fā)射接觸式姿軌量測系統(tǒng)(納星),納星命中目標(biāo)后,其涂抹黏附材料的表面粘附在目標(biāo)表面成為組合體,獲得目標(biāo)精確姿軌信息,可進行后續(xù)控制。本文以C-W相對軌道動力學(xué)模型為基礎(chǔ),運用四元數(shù)反饋PD控制對追蹤航天器的姿態(tài)進行控制,運用常推力控制等控制方法對追蹤航天器的軌道進行控制。抵近后,根據(jù)當(dāng)前條件確定發(fā)射傾角和速度發(fā)射納星,使其命中目標(biāo)并建立穩(wěn)定聯(lián)接。本文研究的內(nèi)容按階段可分為:軌道轉(zhuǎn)移階段,同軌逼近階段,以及最終的納星發(fā)射階段。追蹤航天器在低軌運行,轉(zhuǎn)移到目標(biāo)軌道,并在目標(biāo)后方追蹤,在抵近到目標(biāo)x軸方向后方一定距離時,根據(jù)當(dāng)前條件發(fā)射納星,納星被彈簧彈向目標(biāo)。首先,分析了航天器在本體坐標(biāo)系下的各種運動情況,研究航天器在空間的運動形式,如在脈沖機動、常推力機動和沖量機動等方式下,得到的不同運動情況,包括漂移運動,停泊點,繞飛運動等;其次,分析了軌道轉(zhuǎn)移的Lambert問題,探討軌道轉(zhuǎn)移的時間、速度增量分別和轉(zhuǎn)移軌道半長軸之間關(guān)系。然后,對追蹤航天器的姿態(tài)和軌道分別...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1BIROS總線和有效載荷組裝(左)；在發(fā)射前配置(右下角)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文LR成功利用單視距測量[23]對非合作目標(biāo)進行星載自主船TET(2012年7月22日發(fā)射)和BIROS(預(yù)計2016年紅外光學(xué)相機系統(tǒng)作為主要載荷，還有硬件和軟件實于TET，TET是第一個致力于探測和監(jiān)測地球高溫事件光學(xué)攝像....

圖1-2SMART-OLEV飛船國外已有針對非合作目標(biāo)的姿軌量測系統(tǒng)已經(jīng)在開發(fā)測試

BIROS航天器是DLR由小衛(wèi)星家族的BIRD和TE約140公斤(圖1-1)。2016年，TET將與BIROS宇宙飛1-1BIROS總線和有效載荷組裝(左)；在發(fā)射前配置(右下角壽命延長系統(tǒng)（SMART-OLEV）[28]由OSSL營銷，德國開....

圖1-3TriDAR跟蹤算法傳感器掃描遠(yuǎn)程目標(biāo)(左)和近程目標(biāo)(右)

圖1-3TriDAR跟蹤算法傳感器掃描遠(yuǎn)程目標(biāo)(左)和近程目標(biāo)(右)[29]作目標(biāo)姿軌參數(shù)估計有兩類：基于模型和特征。國外對基于模型的非合作估計進行了大量研究[30]。雖然國外航天領(lǐng)域的各個強國或組織都提出了相了相應(yīng)研究計劃，并且進行了相關(guān)驗證試驗，但包括FREND、RO....

圖2-1軌道根數(shù)常用軌道根數(shù)(Ω,i,ω,a,e,)，其中[37-38]

圖2-1軌道根數(shù)數(shù)(Ω,i,ω,a,e,)，其中[37-38]：點赤經(jīng)，i為軌道傾角。Ω定義為春分點和升交點之間的夾角面的夾角，從赤道面起算。點幅角，表示橢圓軌道在軌道平面內(nèi)的方位。軸，e為偏心率，圓軌道中，e=0，軌道焦點是地球。地點角，表示航天器實際位置，作用等同于過....

本文編號：3924268