編隊衛(wèi)星碰撞風(fēng)險評估及安全控制研究.pdf

1、編隊衛(wèi)星技術(shù)是航天技術(shù)發(fā)展的一個前沿方向，而圍繞衛(wèi)星編隊的碰撞規(guī)避問題是一個重要難題。本文以衛(wèi)星編隊為研究對象，從編隊衛(wèi)星相對運動模型描述出發(fā)，在此基礎(chǔ)上完成編隊衛(wèi)星碰撞風(fēng)險評估，并對編隊衛(wèi)星碰撞規(guī)避問題進行了研究。
　　本文使用基于相對E/I矢量推導(dǎo)了衛(wèi)星編隊的相對運動模型，并進行了攝動情況下的構(gòu)型變化分析。對初始的導(dǎo)航誤差在基于相對E/I矢量的相對運動模型下的傳導(dǎo)特性進行分析，該分析方法較之CW方程下的傳導(dǎo)分析更為簡潔直觀。通

2、過加入J2攝動項，提高了以前分析模型的精度，使得對誤差協(xié)方差矩陣的長時間預(yù)測更加準確真實。利用概率理論完成了基于概率積分的碰撞風(fēng)險評估，為碰撞事件預(yù)測和規(guī)避規(guī)劃提供了評判標準。討論了空間碎片規(guī)避的短期回避策略和中期回避策略，針對短期回避問題，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，使將機動之后的位置沿著預(yù)計碰撞點的碰撞概率密度函數(shù)的負梯度方向偏移。對于短期制導(dǎo)過程中各項誤差對制導(dǎo)精度的影響，提出了一種基于誤差校正的優(yōu)化方法。