低地球轨道干涉仪编队飞行任务的鲁棒性分析与位置保持控制
地球与行星天体物理
2024-02-22 v1 天体物理仪器与方法
摘要
多年来，由于编队飞行对干涉测量可能提供的性能，其对干涉测量的影响不断增长。然而，这仍然是一个开放领域，仍需要许多研究。本文介绍了干涉测量背后的基本原理，首先关注单个阵列，其次关注卫星编队。进行灵敏度分析以评估干涉测量的性能如何受到编队几何中相对位置误差的影响。这是通过计算由于非标称相对轨迹导致的性能损失（以百分比偏差表示）来估计的，包括二维误差并定义一个有效载荷指数。本研究的主要目标是估计相对状态中的某些误差是否比其他误差影响更大。最终目标是计算位置误差与特定性能损失之间的联系，以预见误差的来源。此外，开发了一个动力学模型来描述低地球轨道环境中的相对运动，同时考虑了无扰动情况以及 J2 和阻力贡献。实现了比例积分微分控制器用于多卫星编队飞行的位置控制，考虑了低推力控制剖面。以 Formation Flying L-band Aperture Synthesis 研究作为案例场景，分析了标称和非标称配置。本研究作为开发组合工具的起点，用于评估涉及相对运动的未来遥感研究中的干涉测量性能和相对状态控制。
引用
@article{arxiv.2402.13702,
title = {Robustness analysis and station-keeping control of an interferometer formation flying mission in low Earth orbit},
author = {Cristina Erbeia and Francesca Scala and Camilla Colombo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.13702},
year = {2024}
}