多目标主动碎片清除任务的设计与制导

多年来，随着在轨物体数量持续上升，空间碎片已变得极其危险。主动碎片清除（ADR）任务作为一种降低碰撞风险的有效方式已引起广泛关注。本研究致力于开发一种利用受控再入与离轨的多 ADR 任务。该任务由两艘航天器组成：一艘将碎片降至低高度的 Servicer，以及一艘与碎片交会对接随后执行受控再入的 Shepherd。我们开发了初步任务设计工具（PMDT），在考虑 $J_2$、阻力、阴影与占空比影响的同时，为所提任务获取时间或燃料最优轨迹。PMDT 能在低于一分钟的计算时间内完成此类轨迹优化。还研究了三种以 PMDT 解作为参考的制导方案，以验证设计方法并为这一复杂任务剖面提供制导解。