J2摄动下微推力小卫星自主集群动力学建模与优化控制

目录

第 1 章绪 论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 卫星集群的发展及应用

1.2.2 卫星集群控制研究现状

1.2.3 微推力小卫星控制研究现状

1.3 本文主要研究内容

第 2 章卫星集群系统动力学特性分析

2.1 卫星集群任务描述

2.1.1 自主集群问题

2.1.2卫星集群参数

2.2 卫星轨道递推模型

2.2.1 坐标系定义

2.2.2 J2 摄动力及微推力模型的建立

2.2.3 含 J2 项轨道递推方程

2.2.4 本章小结

第 3 章基于人工势函数的自主微推力控制

3.1 人工势函数的构造及系统稳定性分析

3.1.1 基于绝对轨道要素的人工势函数构造

3.1.2 稳定性分析

3.2 自主微推力控制算法及收敛指数

3.2.1 自主微推力控制算法的设计

3.2.2 轨道要素偏差及控制极限

3.2.3 收敛指数

3.3 避障能力仿真分析

3.3.1 初始条件

3.3.2 仿真结果及分析

3.4 本章小结

第 4 章 星群自主聚集控制

4.1 基于模拟退火算法的变轨能量最优算法

4.1.1 兰伯特变轨

4.1.2 能量最优控制

4.2 轨道转移情况仿真分析

4.2.1 初始条件

4.2.2 仿真结果及分析

4.3 入轨后星群聚集情况仿真分析

4.3.1 初始条件

4.3.2 仿真结果及分析

4.4 本章小结

第 5 章 星群自主相位均布控制

5.1 自主规划捕获半径

5.2 自主相位均布微推力控制算法及收敛指数

5.2.1 改进期望状态切换函数

5.2.2 自主相位均布微推力控制算法

5.2.3 纬度幅角偏差及收敛指数

5.3 星群自主相位均布仿真分析

5.3.1初始条件

5.3.2仿真结果及分析

5.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致 谢