沿低能量转移轨道导航至月球
最优化与控制
2015-06-05 v1
摘要
本文提出了一种沿弱稳定性边界 (Weak Stability Boundary) 转移轨道飞向月球的导航策略。设计了一种特定策略，以确保被捕获进入月球周围一个不受控的相对稳定轨道。导航分析中包含了轨道确定过程的不确定性以及推力矢量控制的不确定性。轨道确定过程基于一种最优滤波技术的定义，该技术能够在可接受的计算成本下满足精度要求。分析了三种顺序滤波技术：扩展卡尔曼滤波 (extended Kalman filter)、无迹卡尔曼滤波 (Unscented Kalman filter) 和基于高阶展开的卡尔曼滤波。分析表明，只有无迹卡尔曼滤波能在可接受的计算成本下满足精度要求。本文证明了在状态空间中，由标称轨道邻域内所有轨迹定义的捕获走廊内的所有轨迹均能实现月球弱捕获。提出了一种最小 策略以延长航天器在月球周围的寿命。轨道确定和导航策略已应用于欧洲学生月球轨道飞行器 (European Student Moon Orbiter) 案例。
引用
@article{arxiv.1207.3431,
title = {Navigating to the Moon Along Low-Energy Transfers},
author = {Massimo Vetrisano and Willem van der Weg and Massimiliano Vasile},
journal= {arXiv preprint arXiv:1207.3431},
year = {2015}
}