深空探测学报
深空探測學報
심공탐측학보
Journal of Deep Space Exploration
2015年
3期
283-288
,共6页
张文浩%闻新%院老虎%刘家夫%李威
張文浩%聞新%院老虎%劉傢伕%李威
장문호%문신%원로호%류가부%리위
编队飞行%动力学建模%空间碎片%重构%最优控制
編隊飛行%動力學建模%空間碎片%重構%最優控製
편대비행%동역학건모%공간쇄편%중구%최우공제
formation flying%dynamics model%space debris%reconfiguration%optimal control
针对空间碎片清理问题,提出了一种利用航天器与空间碎片混合编队队形重构控制技术捕获碎片的方法。首先,分析了地/月—日系L2拉格朗日平动点附近的限制性三体环境,并建立了编队卫星相对运动动力学模型;其次,提出了以太阳光压力作为航天器与空间碎片编队队形重构的控制力,实现各从星接近空间碎片的目的;最后,设计了基于线性二次型的最优控制器,并在 Matlab/Simulink 环境下进行仿真实验。仿真结果表明该方法可控制从星到达期望的位置(空间碎片的位置),且太阳帆板的姿态变化在可控范围内,进而证明了该方案可以应用于复杂空间环境下的碎片清理任务。
針對空間碎片清理問題,提齣瞭一種利用航天器與空間碎片混閤編隊隊形重構控製技術捕穫碎片的方法。首先,分析瞭地/月—日繫L2拉格朗日平動點附近的限製性三體環境,併建立瞭編隊衛星相對運動動力學模型;其次,提齣瞭以太暘光壓力作為航天器與空間碎片編隊隊形重構的控製力,實現各從星接近空間碎片的目的;最後,設計瞭基于線性二次型的最優控製器,併在 Matlab/Simulink 環境下進行倣真實驗。倣真結果錶明該方法可控製從星到達期望的位置(空間碎片的位置),且太暘帆闆的姿態變化在可控範圍內,進而證明瞭該方案可以應用于複雜空間環境下的碎片清理任務。
침대공간쇄편청리문제,제출료일충이용항천기여공간쇄편혼합편대대형중구공제기술포획쇄편적방법。수선,분석료지/월—일계L2랍격랑일평동점부근적한제성삼체배경,병건립료편대위성상대운동동역학모형;기차,제출료이태양광압력작위항천기여공간쇄편편대대형중구적공제력,실현각종성접근공간쇄편적목적;최후,설계료기우선성이차형적최우공제기,병재 Matlab/Simulink 배경하진행방진실험。방진결과표명해방법가공제종성도체기망적위치(공간쇄편적위치),차태양범판적자태변화재가공범위내,진이증명료해방안가이응용우복잡공간배경하적쇄편청리임무。
In order to solve debris removal problem,a capture method of mixed formation of spacecraft and space debris is proposed.Firstly,the restricted three-body circumstance near the L2 point of Earth/Moon-Sun is analyzed and the relative dynamics model of formation satellites is established.Then,a control strategy,using sunlight pressure as the spacecraft and debris formation reconfiguration force,is proposed so that achieving the purpose of approaching debris by follower satellites.Lastly,a linear quadratic optimal controller is designed and simulated by Matlab/Simulink.The results show that the method can help control followers achieve the target track (location of space debris),while the change of the solar sail attitude is kept under control.Therefore,it proves that the method can applied to the debris removal problem in complex space environment.