基于路径跟踪控制的自主引力辅助机动研究
地球与行星天体物理
2023-07-13 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
我们研究利用基于滑模控制理论的路径跟踪控制律对引力辅助双曲轨迹进行自主控制。该控制策略确保对有界扰动的鲁棒性。在 Titan 与 Enceladus 环境中考虑的插入误差达 50 km 量级的蒙特卡洛仿真，证明了所提方法的有效性。Enceladus 示例展示了该控制策略在科学观测中对小行星与小卫星近距飞越的适用性。它能在短时间内稳定轨道几何，避免碰撞，并实现与 Enceladus 表面相距 10 km 的近距接近。此外，我们探索其在一个木星 tour 中的应用，考虑更复杂的 N 体问题。结果表明，该控制系统虽不能保证完整 tour，但在飞越期间确保精确轨迹控制方面起关键作用。此类情形下，飞行器制导系统所需精度高于拼接圆锥曲线模型所能达到者。这些发现证明了所提控制策略对引力辅助机动的有效性，并凸显其在涉及与天体近距相遇的各类空间探索任务中的潜力。
引用
@article{arxiv.2307.06185,
title = {Study on Autonomous Gravity-assists with a Path-following Control},
author = {Rodolfo Batista Negri and Antônio Fernando Bertachini de Almeida Prado},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.06185},
year = {2023}
}
备注
Paper originally presented at 31st Space Flight Mechanics Meeting