基于天基平臺的空間機動目標(biāo)攔截方法研究.pdf

1、隨著航天科技在軍事領(lǐng)域的不斷發(fā)展,日益更新的航天任務(wù)對飛行器軌道控制和軌道確定提出了更加嚴(yán)格的要求。隨著小衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展,基于天基平臺的空間攻防小衛(wèi)星技術(shù)將被更廣泛的應(yīng)用于在軌“潛伏”和空間攔截,其對軌道控制、軌道確定技術(shù)提出了更高的要求。本文正是基于這些新的要求,對以單星測量和攔截任務(wù)為主的軌道控制和軌道確定等相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了研究。
　　傳統(tǒng)的空間衛(wèi)星軌道確定方法,多針對合作目標(biāo),監(jiān)測方式以多點立體掃描方式為主,這種方法一方面要求

2、相互之間存在信息交流,另一方面,監(jiān)測系統(tǒng)也會受限于地面目標(biāo)這類固定的區(qū)域系統(tǒng),當(dāng)監(jiān)測目標(biāo)為非合作目標(biāo),并且目標(biāo)飛行區(qū)域超出地面系統(tǒng)監(jiān)測范圍,其監(jiān)測效果將會大大降低。本文以單星空間測量為研究對象,在僅考慮角測量而無法進(jìn)行測距的條件下,對該情況下的目標(biāo)軌道確定方法進(jìn)行研究,通過對單星測量可觀性的研究,提出了通過有限自主機動以滿足系統(tǒng)測量可觀性要求,進(jìn)而實現(xiàn)單星目標(biāo)跟蹤。由于傳統(tǒng)的Kalman濾波算法在軌道確定任務(wù)中應(yīng)對非線性觀測數(shù)據(jù)存在的弊

3、端,采用修正的粒子濾波算法對目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測,其仿真結(jié)果表明該算法對存在非線性觀測數(shù)據(jù)的濾波有較好的效果。
　　傳統(tǒng)的軌道控制方法主要基于代數(shù)優(yōu)化方法,該方法與衛(wèi)星軌道的幾何特性相結(jié)合,將軌道幾何特性和優(yōu)化指標(biāo)表示為代數(shù)方程的形式進(jìn)行求解,主要以沖量式控制為基礎(chǔ)。而隨著推力系統(tǒng)的發(fā)展以及小衛(wèi)星推力大小和燃料等因素的限制,沖量式控制將受到一定的限制,為此,有限推力方式的控制方法更有利于實現(xiàn)攔截中變軌跟蹤的要求。
　　本文以有限推力