椭圆轨道编队飞行的典型模态与构型保持控制方法

本文首先基于T—H方程推导了椭圆参考轨道编队飞行的周期性条件，讨论了椭圆参考轨道卫星编队飞行的典型模态，该模态是圆形参考轨道空间圆形模态的推广。然后论述了二阶带谐项(J2项)摄动对编队飞行构型保持的影响。最后，基于相平面法提出了一种编队飞行构型保持控制方法，该控制方法不是消极的抵消干扰的影响，而是积极的利用干扰的作用达到节约燃料并精确保持构型的目的。仿真表明，采用该控制方法可对椭圆参考轨道卫星编队构型进行有效的保持，卫星的相对位置保持精度可达到厘米量级。     

椭圆轨道编队飞行的构形变化控制方法

本文首先推导了椭圆轨道编队的一些典型构形模态，指出椭圆轨道卫星编队的模态不同于圆轨道的构形模态，是极为丰富的。然后，基于T—H方程的解析解，推导了副星在沿航向常值推力作用下的椭圆轨道编队的构形变化控制方法。本文推导的构形变化控制方法，通过合理的选择控制量的作用时刻，可达到大量节约燃料的目的。最后，给出仿真算例。     

圆轨道星座位置保持控制的仿真与研究

星座构造形可由卫星相对地球的位置和卫星相对卫星的位置联合描述。由于星座中卫星所受摄动,星座构型会在运动中发生改变,需要加以控制,本文针对同一圆轨道内的两颗卫星,推导了描述星座位置运动的数学模型,通过仿真难证了模型的精度,进而利用二次型最优控制理论给出了基于相对位置的控制规律,提出了星座相对位置保持、绝对位置可移动的星座控制方法,论证了相对位置保持控制所需燃料要比绝对位置保持控制所需燃料少,仿真结果验证了方法的有效性。     

Halo轨道编队保持控制方法及仿真分析

开发深空探测,研究对近地建立空间站.针对地月L1点空间站与绕飞航天器的构型保持控制问题,共线平动点附近的运动具有较强的不稳定性,太阳引力摄动对Halo轨道编队构型具有较大的影响.为实现Halo轨道编队的稳定飞行,根据Floquet模态理论设计了Halo轨道编队保持控制器,在分析消除模态4最优控制策略的基础上,研究了Fioquet模态之间的内在耦合关系,进一步提出了模态相消控制策略,降低了保持控制燃耗.在限制四体模型下,对太阳引力摄动下的Halo轨道编队保持控制问题进行了数值仿真,仿真结果表明:保持控制器可实现Halo轨道编队相对运动构型保持,且具有较高的控制精度,不存在误差积累现象.