利用 Crazyflie 无人机作为卫星代理测试航天器编队飞行
机器人学
2024-02-23 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
随着太空领域日益拥挤，自主性被提出作为一种方法，使少量地面操作人员能够管理大型卫星星座，并执行更复杂的任务，如在轨或太空服务、组装和制造。开发新型航天器自主性的最大挑战之一是测试和评估其性能的机制。在轨测试航天器自主性可能具有高风险且成本高昂。另一种方法是在地面使用卫星代理进行测试，例如用于姿态测试的气浮台或用于平移运动可视化的无人机。在此背景下，本研究开发了一种利用代理平台评估自主航天器行为的方法，该平台即由 Bitcraze 团队开发的微型四旋翼无人机 Crazyflie 2.1。Crazyflie 无人机因其价格低廉、开源、易于获取，并包含允许定位系统、距离和/或运动传感器、无线充电及人工智能功能等特性的扩展板，正日益在飞行测试实验室中普及。本文利用 Crazyflie 无人机模型，在椭圆自然运动轨迹下的线性化 Clohessy-Wiltshire 动力学、预生成的对接轨迹以及神经网络控制系统输出的轨迹中，模拟航天器的相对运动动力学。
引用
@article{arxiv.2402.14750,
title = {Testing Spacecraft Formation Flying with Crazyflie Drones as Satellite Surrogates},
author = {Arturo de la Barcena and Collin Rhodes and John McCarroll and Marzia Cescon and Kerianne L. Hobbs},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.14750},
year = {2024}
}