航天器多脉冲悬停控制的非线性方法

发布时间：2018-06-02 10:08

  本文选题：航天器悬停 + 速度脉冲　； 参考：《宇航学报》2016年12期

【摘要】：为解决连续推力空间悬停控制技术对航天器控制推进系统要求较高、工程上难于实现的问题,提出基于Clohessy-Wiltshire方程的多脉冲悬停控制方法。以轨道要素外推的飞行状态非线性预测方法和脉冲悬停控制量优化算法,对悬停脉冲进行了优化,可以实现主动航天器在目标航天器附近任意点的近似稳定悬停。给出的多脉冲悬停控制方法及控制量非线性优化算法考虑了地球非球形引力摄动J2项影响,补偿了Clohessy-Wiltshire方程的线性化误差,能有效提高悬停精度。仿真结果表明,多脉冲悬停控制方法的燃料消耗与连续推力悬停方法相比没有明显增加,不会对主动航天器带来过大的燃料消耗压力。
[Abstract]:A multi-pulse hovering control method based on Clohessy-Wiltshire equation is proposed to solve the problem that the continuous thrust space hovering control technology requires the spacecraft to control the propulsion system which is difficult to be realized in engineering. Based on the nonlinear prediction method of orbit element extrapolation and the optimization algorithm of impulse hovering control, the hovering pulse is optimized, which can realize the approximately stable hovering of active spacecraft at any point near the target spacecraft. The proposed multi-pulse hovering control method and the nonlinear optimization algorithm for control variables take into account the influence of the earth's non-spherical gravitational perturbation J _ 2 and compensate for the linearization error of the Clohessy-Wiltshire equation, which can effectively improve the hovering accuracy. The simulation results show that the fuel consumption of the multi-pulse hovering control method is not significantly increased than that of the continuous thrust hovering method, and it will not bring too much fuel consumption pressure to the active spacecraft.
【作者单位】： 西北工业大学航天学院;北京宇航系统工程研究所;航天飞行动力学技术重点实验室;
【分类号】：V448.2

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本文编号：1968374