利用单向低推力推进系统的燃料最优编队重构
系统与控制
2024-12-31 v1 系统与控制
摘要
使用电低推力推进系统进行轨道机动正成为卫星制造商的热门选择，因为它相对于化学推进系统具有固有的优点。许多设计师选择集成多个这样的推进器以确保全向轨道机动能力，而另一些设计师则选择为其卫星仅配备一个推进器喷嘴，旨在减少轨道控制系统所需的功率、重量和尺寸。本文提出了制导与控制方案，以解决两颗卫星编队的自主最优相对轨道重构问题，其中一颗卫星使用单个低推力可调喷嘴。这种欠驱动轨道控制系统要求受控航天器持续旋转以将喷嘴指向期望的推力方向。这些重定向姿态机动在制导层内通过容纳旋转机动期间发生的重复无推力时段来处理。然后，控制回路通过类似MPC的方案闭合。本文的主要动机是支持LuxSpace旗舰卫星Triton-X的未来任务。由于所提出的制导与控制方案旨在满足现实市场需求，因此它们被设计为具有一些特定的品质，使其从实际角度来看具有吸引力。即，它们需要最小的计算负载，此外还能够容纳操作时间约束（例如，在日食或地面接触期间无推力）在制导层内。
引用
@article{arxiv.2406.16795,
title = {Fuel-Optimal Formation Reconfiguration by Means of Unidirectional Low-Thrust Propulsion System},
author = {Ahmed Mahfouz and Gabriella Gaias and Florio Dalla Vedova and Holger Voos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.16795},
year = {2024}
}