采用SDRE方法的无径向推力最优轨道控制

• 作者: 张刚 张相宇 曹喜滨
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 轨道交会 编队重构 状态依赖Riccati方程(SDRE) 周向推力 轨迹优化
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 制导、导航、控制与电子
• 页码范围: 1057-1067
• 页数: 11页
• 分类号: V448.234
• 字数: 7485字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2017.10.006

摘要

针对无径向推力作用的两航天器轨道交会和编队卫星队形重构任务,采用状态依赖Riccati方程(SDRE)方法求解了其最优轨道控制问题.首先考虑J2摄动和推力仅存在于追踪航天器的周向和法向,推导了状态依赖配点(SDC)形式的非线性相对运动方程.然后针对终端状态为零的轨道交会问题,采用SDRE方法得到了最优反馈控制律,并给出了状态依赖Riccati微分方程的近似求解策略和数值求解策略.接着扩展了SDRE方法并将其用于终端状态不为零的编队卫星队形重构问题,并给出了相应的数值求解策略.相比于伪谱法等优化方法,本文提出的方法不需要初始猜测值.此外,数值仿真表明,解析求解Riccati微分方程方法对于近圆轨道具有较高的精度,数值计算方法对即使偏心率为0.3的椭圆轨道,其最优性偏差仍小于6％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	曹喜滨	哈尔滨工业大学卫星技术研究所	163	1741	20.0	31.0
2	张刚	哈尔滨工业大学卫星技术研究所	16	132	6.0	11.0
3	张相宇	哈尔滨工业大学卫星技术研究所	2	9	2.0	2.0