ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA >
Spacecraft autonomous fly-around multi-mode control based on hybrid state machine
Received date: 2022-11-21
Revised date: 2022-11-28
Accepted date: 2022-12-07
Online published: 2022-12-14
Supported by
National Natural Science Foundation of China(U21B6001)
This paper investigates the autonomous control problem for non-cooperative targets， and proposes a multi-mode control approach based on the hybrid state machine. First， according to the task objective of fly-around and orbit safety analysis， we define six states including long-range guidance， close-range guidance， relative-position keeping， fly-around transfer， collision threat avoidance， and evacuation. Moreover， the control objective of each state is designed. Second， to achieve the coordinated transitions and control between the states， a state monitoring and management approach is developed and state transition functions designed based on the finite state machine. A novel multi-mode motion plan and adaptive finite-time control strategies are then proposed to guarantee the tracking performance according to the task objective. Finally， the proposed autonomous fly-around control approach is simulated by digital simulation software， and the simulation results show the effectiveness of the proposed approach.
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