基于相对轨道根数的绕飞轨道最优机动策略

摘要

研究空间飞行器间相对绕飞轨道的描述方法与最优机动策略。 首先, 基于相对运动动力学的线性近似方程及其解析解, 提出了一组新的相对轨道根数, 用以代替相对位置、相对速度对相对绕飞轨道的大小、位置以及空间方位进行直观地描述, 并推导了相对轨道根数与相对位置、相对速度之间的关系。 然后，基于相对轨道根数, 研究了瞬时脉冲作用下的相对绕飞轨道最优机动策略, 推导了由共面绕飞轨道机动到异面绕飞轨道的最省燃料解。最后, 以空间目标立体观测为例进行仿真研究，验证了最优机动策略的正确性。