薄膜航天器拦截空间目标的最优轨道设计

V448.234; 针对薄膜航天器降轨拦截目标时轨道摄动影响精度的问题,提出了一种基于最优攻角与侧滑角的轨道控制优化算法.该算法首先基于薄膜航天器的轨道动力学特性,计算出降轨的可拦截区域,并判断空间目标是否处于该区域内,减小最优轨道的搜索范围;然后借鉴再入航天器控制攻角与侧滑角的策略,在薄膜航天器固定攻角的约束下,以最小脱靶量为目标函数,使用粒子群算法求解出攻角的最优解;最后针对地球非球形摄动,通过添加侧滑角,实现了对拦截轨道法向的微调,从而提高了拦截概率.仿真验证表明:在理想引力场与非球形摄动修正后的引力场中,薄膜航天器均可实现对低轨共面目标的拦截,且具有良好的末端精度.工作可为太空垃圾的清...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in中国空间科学技术（中英文） Vol. 44; no. 6; pp. 98 - 107
Main Authors 尹一蓁, 康国华, 武俊峰, 华寅淼, 程勋龙
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京航空航天大学 航天学院,南京 211106 05.12.2024
Subjects
descending orbit interception
thin film spacecraft
降轨拦截
薄膜航天器
interceptable region
miss distance
攻角与侧滑角
脱靶量
可拦截区域
attack and sideslip angles
Online AccessGet full text
ISSN1000-758X
DOI10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0095

Cover

More Information
Summary:V448.234; 针对薄膜航天器降轨拦截目标时轨道摄动影响精度的问题,提出了一种基于最优攻角与侧滑角的轨道控制优化算法.该算法首先基于薄膜航天器的轨道动力学特性,计算出降轨的可拦截区域,并判断空间目标是否处于该区域内,减小最优轨道的搜索范围;然后借鉴再入航天器控制攻角与侧滑角的策略,在薄膜航天器固定攻角的约束下,以最小脱靶量为目标函数,使用粒子群算法求解出攻角的最优解;最后针对地球非球形摄动,通过添加侧滑角,实现了对拦截轨道法向的微调,从而提高了拦截概率.仿真验证表明:在理想引力场与非球形摄动修正后的引力场中,薄膜航天器均可实现对低轨共面目标的拦截,且具有良好的末端精度.工作可为太空垃圾的清除提供一种新的思路,同时也对发展新型低成本的轨道拦截研究具有一定的参考意义.
ISSN:1000-758X
DOI:10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0095