| 小行星探测近轨操作的轨道动力学与控制 |
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| 引用本文： | 李翔宇,乔栋,黄江川,韩宏伟,孟林智.小行星探测近轨操作的轨道动力学与控制[J].中国科学:物理学 力学 天文学,2019(8):65-76. |
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| 作者姓名： | 李翔宇 乔栋 黄江川 韩宏伟 孟林智 |
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| 作者单位： | 北京理工大学宇航学院;北京理工大学深空自主导航与控制工信部重点实验室;中国空间技术研究院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(编号:11572038,11772050);长江学者奖励计划(青年项目)资助项目 |
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| 摘 要： | 探测器接近小行星后开展的逼近、伴飞/绕飞和悬停等一系列近轨操作是实现小行星采样返回等任务活动的前提和关键.本文结合我国未来小行星探测任务构想,以弱引力快自旋小行星2016HO3为背景,针对其近轨操作过程中的轨道动力学与控制问题开展研究.首先,针对逼近段,考虑路径约束和视线角约束,采用滑移制导律设计了小行星多脉冲逼近轨道,并提出了一种抗扰动的重构迭代逼近策略;其次,为了实现小行星物理特征的初步测量,分别设计了探测器相对小行星的伴飞轨道和慢飞越轨道,建立了伴飞距离与伴飞速度间的联系,发现了飞越速度随飞越高度和飞越时间的变化规律,并给出利用慢飞越实现小行星全球观测的轨道设计方法;最后,研究了考虑太阳光压等摄动力作用和模型不确定情况下的小行星定点与区域悬停控制,设计了自适应鲁棒控制律并证明了其稳定性,为小行星的局部区域精细探测提供条件.以上研究可为我国未来的小行星探测任务提供参考和借鉴.
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| 关 键 词： | 小行星探测 近轨操作 逼近轨道 慢飞越轨道 悬停轨道 |
Dynamics and control of proximity operations for asteroid exploration mission |
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| LI XiangYu,QIAO Dong,HUANG JiangChuan,HAN HongWei,MENG LinZhi.Dynamics and control of proximity operations for asteroid exploration mission[J].Scientia Sinica Pysica,Mechanica & Astronomica,2019(8):65-76. |
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| Authors: | LI XiangYu QIAO Dong HUANG JiangChuan HAN HongWei MENG LinZhi |
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| Institution: | (School of Aerospace Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China;Key Laboratory of Autonomous Navigation and Control for Deep Space Exploration,Ministry of Industry and Information Technology,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China;China Academy of Space Technology,Beijing 100094,China) |
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| Abstract: | LI XiangYu;QIAO Dong;HUANG JiangChuan;HAN HongWei;MENG LinZhi(School of Aerospace Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China;Key Laboratory of Autonomous Navigation and Control for Deep Space Exploration,Ministry of Industry and Information Technology,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China;China Academy of Space Technology,Beijing 100094,China) |
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| Keywords: | asteroid exploration proximity operation approaching trajectory slow hyperbolic flyby hovering orbit |
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