周边式对接机构非设计接触模式的确定

摘要

接触点判断是飞行器对接动力学仿真的关键问题之一.当两飞行器初始位置、姿态、速度以及角速度偏差较大时,空间对接机构将可能发生导致对接失败的非设计模式首次接触,文中首次对此提出3类接触模式:导向瓣边缘与顶部圆弧接触,顶部圆弧与顶部圆弧接触,顶部圆弧与底部圆环接触.并根据Z-缓冲算法原理给出了非设计接触模式的判断准则以及数学表达式.针对顶部圆弧对应圆心角较小的特点,采用两条线段来逼近顶部圆弧使后2类接触判断得到简化.最后编制了仿真程序,给出了多组算例,算例结果验证了算法的有效性和正确性.