考虑姿轨耦合的空间碎片双系绳拖曳系统最优离轨方法

摘要

本发明公开的考虑姿轨耦合的空间碎片双系绳拖曳系统最优离轨方法，属于航天器轨道与姿态的动力学与控制领域。本发明将空间碎片绳系拖曳系统中的拖船等效为质点，碎片等效为刚体，连接拖船和碎片的两系绳等效为不可压缩的弹簧阻尼模型，其中两系绳能够连接在碎片任意位置；基于第二类拉格朗日方法建立绳系拖曳系统的二维姿轨耦合动力学精确模型，通过对比可压缩弹簧阻尼系绳模型与不可压缩弹簧阻尼系绳模型拖曳离轨过程中的碎片姿态角变化，分析出碎片失稳是系绳由松弛到张紧的冲击过程造成的，基于此原因，添加使系绳时刻张紧的绳长约束条件，改进最优模型的约束条件，使得绳系拖曳系统在稳定的前提下以尽量小的燃料消耗进行离轨清除任务。