編隊(duì)衛(wèi)星碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及安全控制研究.pdf

1、編隊(duì)衛(wèi)星技術(shù)是航天技術(shù)發(fā)展的一個(gè)前沿方向，而圍繞衛(wèi)星編隊(duì)的碰撞規(guī)避問(wèn)題是一個(gè)重要難題。本文以衛(wèi)星編隊(duì)為研究對(duì)象，從編隊(duì)衛(wèi)星相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型描述出發(fā)，在此基礎(chǔ)上完成編隊(duì)衛(wèi)星碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并對(duì)編隊(duì)衛(wèi)星碰撞規(guī)避問(wèn)題進(jìn)行了研究。
　　本文使用基于相對(duì)E/I矢量推導(dǎo)了衛(wèi)星編隊(duì)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型，并進(jìn)行了攝動(dòng)情況下的構(gòu)型變化分析。對(duì)初始的導(dǎo)航誤差在基于相對(duì)E/I矢量的相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型下的傳導(dǎo)特性進(jìn)行分析，該分析方法較之CW方程下的傳導(dǎo)分析更為簡(jiǎn)潔直觀。通

2、過(guò)加入J2攝動(dòng)項(xiàng)，提高了以前分析模型的精度，使得對(duì)誤差協(xié)方差矩陣的長(zhǎng)時(shí)間預(yù)測(cè)更加準(zhǔn)確真實(shí)。利用概率理論完成了基于概率積分的碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，為碰撞事件預(yù)測(cè)和規(guī)避規(guī)劃提供了評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。討論了空間碎片規(guī)避的短期回避策略和中期回避策略，針對(duì)短期回避問(wèn)題，提出了一種適用于碎片規(guī)避的基于梯度下降法的規(guī)避方法，使將機(jī)動(dòng)之后的位置沿著預(yù)計(jì)碰撞點(diǎn)的碰撞概率密度函數(shù)的負(fù)梯度方向偏移。對(duì)于短期制導(dǎo)過(guò)程中各項(xiàng)誤差對(duì)制導(dǎo)精度的影響，提出了一種基于誤差校正的優(yōu)化方法。