基于相对轨道要素导航的航天器近程防撞

摘要

以相对平均轨道要素描述近程导引段航天器间的相对运动,给出椭圆参考轨道下考虑J2项摄动时的相对运动状态方程。针对非合作航天器,选取相对距离信息与方位信息作为组合观测量,设计使用转换测量方式的扩展卡尔曼滤波器确定相对轨道状态,得到相对平均半长轴的滤波估计,进而完成有控的近程导引撤离.通过仿真比较了利用相对平均轨道要素和利用C-W方法进行近程撤离防撞的效果,结果表明前者适用范围广,能减少燃料消耗,适于相对轨道运动的长期预测和控制.