中国空间科学技术 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (5): 83-94.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0076
李瑞峰,孙冲,王政,方群,张翔
LI Ruifeng,SUN Chong,WANG Zheng,FANG Qun,ZHANG Xiang
摘要: 多个低成本航天器协同围捕空间高价值非合作目标是轨道博弈的典型场景。在考虑目标自主机动情况下,如何快速设计围捕构型以可靠高效地实现在轨围捕是目前尚未解决的关键问题。提出一种基于可达域分析的航天器集群围捕构型设计方法。首先,建立围捕任务动力学模型,描述了集群围捕任务的条件,提出了基于连续推力机动可达域分析方法的多航天器协同围捕非合作目标的准则。进一步,采用最优控制理论求解航天器机动可达域,开展了可达域特性分析,提出了集群航天器协同可达域的半解析解。最后,提出一种4个航天器协同围捕构型设计方法。仿真结果验证了围捕构型设计方法的有效性,并与传统单航天器连续推力可达域求解方法对比,证明了可达域求解方法的可行性。