敖海跃,杨驰航,石玉,张皓
摘要: 远距离逆行轨道(DRO)是地月空间中一族大尺度、绕月逆行的周期轨道,由于具有长期稳定和低能转移的优势,其已成为许多地月空间任务的潜在轨道。研究DRO上的近距离编队技术对于地月空间在轨服务等任务具有重要意义。由于导航误差和控制误差的存在,因此有必要研究DRO近距离相对运动的误差演化,并进行轨道保持策略的设计。首先,介绍了通过Floquet分解得到的DRO线性化相对运动的基础解集。然后,针对以周期解为基础的伴飞编队,分别采用柯西-格林张量和无迹变换对DRO伴飞编队进行了位置速度误差演化和安全性演化的分析,基于这些分析并且考虑工程约束,发现机动频率为每个周期2次且机动位置位于两个近月点处是较优的轨道保持方案。之后,基于相对运动视角,设计了跟踪参考轨迹的算法,基于绝对运动视角,设计了控制到达近月点时刻的算法。仿真结果显示,两种轨道保持算法都能保证DRO近距离编队保持长期的安全性以及合理的构型。
中图分类号: