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小行星近距离自主快速探测

地球与行星天体物理 2024-04-08 v4 天体物理仪器与方法 系统与控制 系统与控制

摘要

日益增多的空间任务可能使地面支持基础设施不堪重负,从而催生对自主深空制导、导航与控制(GN&C)系统的需求。这些系统提供了可持续且经济高效的解决方案,尤其适用于面对不确定环境的小行星任务。本研究提出了一种区别于当前文献中自主小行星探测方案的范式转变:现有方案继承了地面在环方法的保守架构,严重依赖在近距离操作前降低不确定性。相反,本研究主张以鲁棒制导与控制直接处理不确定性,而无需广泛的导航活动。基于一系列保守假设,我们利用现有技术证明了该自主 GN&C 对机器人航天器的可行性。结果表明,更大胆的操作方法使自主航天器能够将探测时间显著缩短数周乃至数月。这一范式转变在未来自主任务中极具降低成本和节省时间的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.03378,
  title  = {Autonomous Rapid Exploration in Close-Proximity of an Asteroid},
  author = {Rodolfo Batista Negri and Antônio Fernando Bertachini de Almeida Prado and Ronan Arraes Jardim Chagas and Rodolpho Vilhena de Moraes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.03378},
  year   = {2024}
}

备注

Published in the AIAA's Journal of Guidance, Control, and Dynamics. DOI: 10.2514/1.G007186