CAMmary: 航天器碰撞规避机动设计方法综述
最优化与控制
2025-03-31 v1
摘要
由于空间碎片的激增和宝贵轨道区的饱和，确保航天器运营的安全性已成为首要关切。在此背景下，碰撞规避机动 (CAM) 已成为航天器运营商的关键需求，旨在高效地穿越潜在危险的碰撞场景。当前，当预测出现联合情况时，运营商会花费大量时间和资源来设计 CAM。鉴于联合情况频率的增加，对于未来操作的成本效益至关重要的是实现对燃油效率 CAM 的自主计算。为促进向自主 CAM 设计的过渡，有必要提供该领域最新研究成果的概览。本综述文章呈现了该领域最相关研究贡献的集合。我们依据基本原理对现有 CAM 技术进行审查和分类，包括：(i) 解析、准解析或数值解；(ii) 脉冲或连续推力；(iii) 确定性或随机方法；(iv) 自由或固定机动时间；(v) 自由或固定推力方向。最后，通过在大规模联合场景上进行数值比较，来评估可供自主使用的算法的有效性。通过这一分析，对算法在计算效率、准确性和计算策略最优性方面的表现进行评估。通过这项全面综述，我们旨在为 CAM 方法的最新进展提供见解，识别当前研究中的空白，并为确保日益拥挤的轨道环境中航天器安全与可持续性发展指明未来方向。
引用
@article{arxiv.2503.22555,
title = {CAMmary: A Review of Spacecraft Collision Avoidance Manoeuvre Design Methods},
author = {Zeno Pavanello and Luigi De Maria and Andrea De Vittori and Michele Maestrini and Pierluigi Di Lizia and Roberto Armellin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.22555},
year = {2025}
}