基于大型航天器的微小伴随卫星轨道设计与姿态控制研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈宏宇 |
| 答辩日期 | 2005-06-10 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 朱振才 |
| 关键词 | 伴随卫星 被动安全轨道 相对轨道与姿态 空间目标定向 |
| 学位专业 | 物理电子学 |
| 英文摘要 | 论文以某具体工程项目为背景，从理论和工程上全面的研究了基于大型航天器的伴随卫星的相对轨道特性、形成绕飞的轨道控制、对空间目标定向观测的姿态控制策略等问题，并在轨道安全性设计方面进行了较深入的分析。根据某大型航天器微小伴随卫星试验项目的任务目标，首先提出了伴随卫星的系统组成和主要技术参数及试验流程，给出伴随轨道和相对姿态控制策略的总体方案。在伴随飞行轨道的研究中，论文以伴星与主星相对轨道运动学关系为基础，分析了伴随轨道的空间构型和特性，然后将影响伴飞轨道形状的伴星释放速度分解为沿迹和径向两个典型分量，分别从Hill方程的参数形式和绝对轨道的能量角度，分析了伴星释放后的相对轨迹的演化。根据形成封闭椭圆伴飞曲线的要求，设计了被动安全伴飞轨道，提出在变轨窗口内形成伴飞轨道和轨道维持的推力策略，最后给出安全远离的轨道规避策略。针对工程设计要求，论文对伴飞轨道的安全性进行了研究。在导出安全性约束和观测任务约束的基础上，分析了伴星轨道释放参数的选取范围，分析了包括轨道摄动在内的各种主要工程偏差带来的安全性影响的程度，为伴星试验的安全性保障提供了设计参考。在对空间目标定向的姿态控制策略研究方面，不但提出了一种新的相对姿态描述方法用以解决长期伴飞期间对空间目标定向的一般性的问题，而且针对伴星释放初期缺乏足够姿态参考的工程实际情况，设计了基于HILL方程的相对姿态捕获与定向策略。最后，本课题利用STK和MATLAB/SimuLink等设计分析工具建立了伴星系统轨道、姿态的数学仿真模型，并分别对前文中伴随卫星的相对轨道设计和相对姿态控制策略进行了仿真验证。通过仿真结果，验证了前文所设计的伴星轨道与姿态控制方案的合理性、准确性和有效性。本文结合具体工程进行的伴随卫星轨道方案和姿态控制策略的设计，对基于大型航天器的微小伴随卫星的研制具有参考意义。 |
| 公开日期 | 2012-07-11 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4326]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈宏宇. 基于大型航天器的微小伴随卫星轨道设计与姿态控制研究[D]. 中国科学院研究生院. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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