基于视线运动模型的椭圆轨道交会最优控制

针对航天器自主交会对接实际存在的接近方位角约束,在视线坐标系内讨论了椭圆轨道最优交会控制设计问题.根据椭圆轨道视线动力学模型具有时变非线性的特点,分别采用状态相关Riccati方程(state-dependentriccatiequation,SDRE)方法和\theta-D方法进行了最优交会控制器设计.考虑到实际施加的控制力沿原轨道坐标系各轴向更易于实现,结合SDRE方法中系统输入矩阵可与系统状态量相关,进而设计了控制力沿轨道坐标系轴向的最优交会控制器.数值仿真表明两种方法均实现了带有方位角约束的交会;\theta-D控制算法计算效率更高,而SDRE控制算法精度较高,且可以实现控制力沿轨道坐标系各轴定向施加.