面向编队卫星的空间系绳在轨服务

摘要

针对编队卫星的在轨服务任务,提出一种基于绳系卫星系统的服务方案.该系统由质量较小的服务航天器和质量较大的燃料站通过系绳连接构成,以被服务编队卫星参考中心为原点建立坐标系与相对动力学模型.基于伪谱法研究了综合考虑系绳的状态与控制约束的绳系多星服务最优控制策略.以空间圆构型的编队卫星为例,分别分析了绳系卫星系统和单卫星平台服务3/4/5颗编队卫星的推进剂消耗,并讨论了绳系系统的优势与不足.仿真结果表明,绳系服务比单卫星平台的方式节省推进剂,而且服务目标数越多时优势越明显.