基于小推力的卫星轨道跟踪控制仿真研究

基于小推力的卫星轨道跟踪控制仿真研究

论文摘要

卫星轨道机动和跟踪控制过程中,采用小推力推进能提高星上燃料利用率,增加航天器有效载荷的质量,从而降低卫星发射质量与成本。针对连续小推力卫星轨道机动和跟踪控制过程中,传统方法无法保证解的近优性和优化参数多的问题,提出了一种新的轨道跟踪闭环控制算法。新算法通过极大值原理,将燃料最优连续推力轨道转移问题转化为最优控制两点边值问题,然后采用无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter, UKF)参数估计算法获得燃料最优转移轨道,并采用数据拟合的方式对最优轨道进行处理获得参考轨道。最后根据轨道要素变化量分段跟踪参考轨道,通过对半解析法理论的权重参数进行不断调整,得到连续小推力燃料最优参考轨道跟踪的最优解。仿真结果表明,新方法只需要优化少量参数,能有效实现卫星对目标轨道的高精度跟踪控制。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 小推力轨道转移燃料优化跟踪模型
  •   2.1 轨道机动优化原理
  •   2.2 半解析法轨道控制原理
  • 3 跟踪控制算法
  •   3.1 参考轨道的曲线拟合生成法
  •   3.2 基于参考轨道的跟踪策略
  • 4 仿真结果及分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李娴,韩潮

    关键词: 航天器,小推力,轨道转移,最优燃料,轨道跟踪控制

    来源: 计算机仿真 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 北京航空航天大学宇航学院

    分类号: V412.41

    页码: 39-44

    总页数: 6

    文件大小: 966K

    下载量: 137

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