基于 N TS M 的航天器特征点凝视跟踪控制

• 作者: 傅江良 张扬 甘庆波 袁洪 赵柯昕
• 来源期刊: 系统工程与电子技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 航天器特征点 特征点指向坐标系 姿轨耦合动力学 有限时间控制 非奇异终端滑模 凝视跟踪
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 制导、导航与控制
• 页码范围: 1623-1632
• 页数: 10页
• 分类号: V 448.2
• 字数: 8239字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001‐506X.2019.07.25

摘要

针对航天器特征点凝视以及随动跟飞问题,提出了一种建立在目标特征点指向(feature point directing ,FPD )坐标系下的相对运动动力学模型,并基于非奇异终端滑模方法(nonsingular terminal sliding mode ,NTSM )实现了航天器的相对姿轨耦合控制.首先,以凝视跟踪的目标特征点为原点,跟踪指向轴为主轴,建立了FPD坐标系下的特征点相对运动模型,该模型在控制过程中可以保持特征点相对运动期望状态稳定不变,从而降低了末端约束的处理难度.其次,基于NTSM方法设计了一种有限时间控制律,并对其稳定性和滑模到达时间进行了分析,理论证明了该控制律满足Lyapunov稳定性条件,且系统能在有限时间内迅速收敛到平衡状态.最后,仿真结果表明FPD坐标系下的特征点相对运动模型以及NTSM控制律在求解特征点凝视跟踪问题上具有良好的性能和普适性,研究成果对空间在轨维护、空间操控以及深空小天体悬停着陆等具有一定的理论参考价值.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	袁洪	中国科学院光电研究院	86	536	13.0	20.0
2	张扬	中国科学院光电研究院	19	82	5.0	9.0
3	傅江良	中国科学院光电研究院	4	1	1.0	1.0