不确定环境下任意外形航天器安全接近控制

目录

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2 航天器安全接近任务发展概述

1.2.1美国安全接近任务发展

1.2.2 欧洲安全接近任务发展

1.2.3 中国安全接近任务发展

1.2.4 其他国家安全接近任务发展概述

1.3国内外研究现状

1.3.1 航天器碰撞风险评估方法

1.3.2 航天器安全接近方法

1.3.3复杂外形空间目标自主规避策略

1.4研究内容和组织结构

第二章 基于等碰撞概率线法的航天器安全接近控制

2.1航天器相对动力学方程

2.2等碰撞概率线法

2.3 等碰撞概率线法的有效性

2.3.1 避障控制力定义

2.3.2 等碰撞概率线法有效性证明

2.4 基于碰撞概率线法的复合控制器

2.4.1 基于等碰撞概率线法的改进LQR控制器的设计

2.4.2 基于等碰撞概率线法的复合控制器设计

2.5 基于碰撞概率线法的复合控制器稳定性分析

2.6 仿真算例

2.6.1 仿真初始条件

2.6.2 等碰撞概率线法计算方法

2.6.3仿真结果与分析

2.7 本章小结

第三章 基于多等碰撞概率线法的凸多边形航天器接近控制

3.1 多等碰撞概率线法

3.2 多等碰撞概率线法的有效性

3.3 基于多等碰撞概率线法的复合控制器

3.3.1基于多等碰撞概率线法的改进LQR控制器设计

3.3.2 基于多等碰撞概率线法的复合控制器设计

3.4 基于多碰撞概率线法的复合控制器稳定性分析

3.5 仿真结果与分析

3.5.1 仿真初始条件

3.5.2 仿真结果与分析

3.6 本章小结

第四章 基于复合等碰撞概率线法的复杂外形航天器接近控制

4.1复合等碰撞概率线法

4.2基于复合等碰撞概率线法的复合控制器

4.2.1基于复合等碰撞概率线法的改进LQR控制器设计

4.2.2基于复合等碰撞概率线法的复合控制器设计

4.3基于复合等碰撞概率线法的复合控制器稳定性分析

4.4仿真结果与分析

4.4.1仿真初始条件

4.4.2仿真结果与分析

4.5本章小结

第五章 面向任意外形航天器安全接近的混合高斯模型法

5.1混合高斯模型算法

5.1.1 混合高斯模型法及其求解

5.1.2 K-means 方法

5.2基于混合高斯模型的航天器外包络曲线重建

5.2.1仿真初始条件

5.2.2 仿真结果与分析

5.3面向安全路径规划的混合高斯模型法

5.4基于混合高斯模型法的复合控制器

5.4.1基于混合高斯模型法的改进LQR控制器设计

5.4.2基于混合高斯模型法的复合控制器设计

5.5基于混合高斯模型法的复合控制器的稳定性分析

5.6 仿真结果与分析

5.6.1仿真初始条件

5.6.2 仿真结果与分析

5.7 本章小结

第六章 基于飞行安全区法的航天器安全接近策略

6.1面向安全路径规划的自适应混合高斯模型法

6.2面向安全路径规划的飞行安全区法

6.3基于飞行安全区法的复合控制器定义

6.3.1基于飞行安全区法的改进LQR控制器设计

6.3.2基于飞行安全区法的复合控制器设计

6.4基于飞行安全区法的复合控制器稳定性分析

6.5 仿真结果与分析

6.5.1仿真初始条件

6.5.2 仿真结果与分析

6.6 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 本文工作总结

7.2 本文主要创新点

7.3 研究展望

致 谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果

附录A满足汉密尔顿-雅克比-贝尔曼方程理论分析