中国空间科学技术

中国空间科学技术 ›› 2013, Vol. 33 ›› Issue (5): 35-42.doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2013.05.006

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绳系卫星渐近稳定释放与回收策略

 余本嵩, 金栋平   

  1. （南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，南京210016）
  • 收稿日期:2013-02-22 修回日期:2013-04-15 出版日期:2013-10-25 发布日期:2013-10-25
  • 作者简介:余本嵩 1983年生，2011年获南京航空航天大学一般力学与力学基础专业博士学位，讲师。研究方向为飞行器动力学与控制。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(50875124,11202094)，长江学者和创新团队计划(IRT0968)，中国博士后科学基金(2012M521070)及中央高校基本科研业务费专项资金(NS2012034)资助项目

AsymptoticStabilizationforDeploymentandRetrievalofaTetheredSatelliteSystem

 YU  Ben-Song, JIN  Dong-Ping   

  1. (StateKeyLaboratoryofMechanicsandControlofMechanicalStructures, NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016)
  • Received:2013-02-22 Revised:2013-04-15 Published:2013-10-25 Online:2013-10-25

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被引次数

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摘要： 文章研究椭圆轨道下绳系卫星的稳定释放与回收控制问题。首先基于Lyapunov稳定性理论，获得椭圆轨道下系绳释放和回收的速率控制律及稳定性条件，然后提出一套能使系绳沿期望俯仰角进行渐近稳定释放和回收控制的方法。指出存在一个轨道区间，可以实现对通常不稳定的回收过程进行稳定回收，进而提出分区间和分段回收策略以优化回收控制效果。最后，通过数值模拟对所提出的控制律、稳定条件及控制策略进行验证。

关键词: 释放, 回收, 控制律, 稳定条件, 绳系卫星

Abstract: Anasymptoticstabilitystrategyfordeploymentandretrievalofatetheredsatellitesysteminellipticalorbitswasstudied.Firstly,thestabilityofaninplanetetheredsatellitesystemmovinginanellipticalorbitwasanalyzed,anovelratecontrolforstabilizingthedeploymentandretrievalwasobtained,andthestabilityconditionsforthecontrolweregivenbasedonLyapunovstabilitytheory.Then,aratebasedcontrolmethodtosuppressthelargeswingaroundthelocalverticalpositionoftetheredsatellitesystemwaspresented.Undersuchcontrolstrategy，thedeploymentandretrievalofthetethermadeanasymptoticstablemotiontowardstothepreassignedpitchangle.Theresultsshowthatthereexistsanorbitalregion,onwhichtheretrievalprocesscankeepasymptoticstability.Tooptimizetheeffectofretrievalcontrol,thepartitioningandsegmentingstrategiesontheorbitwereproposed.Finally,theproposedcontrollaw,stabilityconditions,andcontrolstrategiesweredemonstratedbythenumericalsimulations.

Key words: Deployment, Retrieval, Controllaw, Stabilitycondition, Tetheredsatellite