基于评分矩阵的平面内两航天器姿轨耦合追逃策略研究

发布时间：2022-08-11 19:27

　　随着航天技术的发展,航天在国防领域的重要性愈加凸显,可以预见,在未来的战争中,制太空权将成为左右战争局势走向的重要因素。为确保本国在太空领域的优势,各国在航天器攻防对抗领域都开展了研究。航天器追逃策略作为航天器攻防领域的重要分支,具有重要的实际意义。然而,目前的航天器追逃研究往往只针对两航天器的距离展开研究,而忽略了两航天器的姿态信息。航天器在执行对敌对航天器攻击任务或清理本国废弃航天器任务时,往往需要以自身特定方向接近目标航天器。因此,将航天器姿态引入追逃策略是具有重要现实意义的。本文通过对偶四元数这一数学工具建立航天器姿轨一体化模型,利用评分矩阵法提出航天器追逃策略,将航天器位置信息和姿态信息纳入了追逃策略研究范围。论文的主要研究内容如下:介绍了对偶四元数的概念,推导了基于对偶四元数的航天器运动学、动力学模型,该模型可以将航天器的轨道运动与姿态运动统一的表达。基于航天器的运动学、动力学模型推导了航天器在相对运动参考系的姿轨一体化运动学、动力学模型,并对模型的姿轨耦合进行了分析,利用两航天器在相对运动参考系下的信息可以求得两航天器的相对信息,为后续利用评分矩阵提出航天器追逃策略提供基... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 航天器运动学模型
        1.2.2 航天器动力学模型
        1.2.3 航天器追逃策略研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 基础理论
    2.1 引言
    2.2 四元数
        2.2.1 四元数定义及运算
        2.2.2 四元数表示旋转
    2.3 对偶数
        2.3.1 对偶数、对偶向量
        2.3.2 旋量及直线
    2.4 对偶四元数
        2.4.1 对偶四元数定义及运算
        2.4.2 对偶四元数表示六自由度运动
    2.5 本章小结
第3章 航天器姿轨一体化模型的建立
    3.1 引言
    3.2 坐标系定义
    3.3 单航天器运动学、动力学模型
        3.3.1 单航天器运动学模型
        3.3.2 单航天器动力学模型
    3.4 航天器相对参考系运动动力学模型
    3.5 相对运动姿轨耦合分析
    3.6 本章小结
第4章 两航天器追逃问题
    4.1 引言
    4.2 基于评分矩阵法建立追逃策略
        4.2.1 评分函数的构建
        4.2.2 机动策略的选取
    4.3 两航天器追逃算例仿真
        4.3.1 算例仿真1
        4.3.2 算例仿真2
        4.3.3 算例仿真3
        4.3.4 算例仿真4
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3675249