服务航天器超近程逼近目标的相对姿轨耦合控制

针对服务航天器超近程逼近目标的相对姿态轨道耦合控制问题,推导了耦合动力学模型并设计了相应控制律。通过引入描述相对运动构型变化的期望相对位置矢量和位置误差矢量,将相对轨道跟踪控制问题转化为调节器的设计问题。推导了考虑对接机构安装位置的相对姿态轨道耦合动力学模型。利用李雅普诺夫稳定性理论,设计了考虑未知有界干扰的相对姿态轨道耦合控制律。考虑控制输入受限进行数学仿真,结果表明所设计的控制律是有效的,并具有较好的性能。     

子母型航天器抵近观测任务流程规划方法研究

针对复杂约束条件下子母型航天器在轨服务过程中的任务规划问题，首先设计了子母型航天器飞行任务流程。其次，在考虑时间、光照、距离限制等约束下，提出了一套两层混合式优化方法。该方法上层采用改进自适应遗传算法来优化任务流程中不同阶段的时间节点，下层通过多圈Lambert算法、双脉冲控制算法以及打靶修正法来优化上层时间节点固定情况下不同阶段的飞行轨迹，从而解决不同场景下子母型航天器抵近观测任务流程规划问题，并减少燃料消耗。最后，将该方法应用到两个典型任务场景中，通过仿真进一步验证了该任务规划算法设计的可行性和有效性。