[发明专利]一种星上自主的非合作机动目标跟踪保持变轨方法

摘要

本发明提供了一种星上自主的非合作机动目标跟踪保持变轨方法，利用经典的C‑W方程作为相对运动模型，将追踪航天器和空间非合作机动目标之间的相对运动关系进行线性化处理，简化计算量，在星上硬件设备能力有限的前提下，实现星上自主计算。同时在跟踪保持变轨策略设计时充分考虑追踪航天器的能力约束，引入追踪航天器推力器的最大点火时间约束、两次点火间的最短时间间隔约束，实现追踪航天器在工程约束下的对空间非合作机动目标跟踪保持变轨策略的设计方法。

主权项

1.一种星上自主的非合作机动目标跟踪保持变轨方法，其特征在于空间非合作目标变轨机动后执行如下步骤：(1)、建立追踪航天器与空间非合作目标航天器的相对运动模型；(2)、将空间非合作目标变轨机动前追踪航天器在空间非合作目标相对运动坐标系下的位置和速度作为追踪航天器的目标变轨位置、目标变轨速度，根据空间非合作目标变轨机动后，追踪航天器相对于空间非合作目标的位置、速度和追踪器的目标变轨位置、目标变轨速度，计算追踪航天器的理论变轨速度方向和速度增量；(3)、判断为达到追踪航天器变轨机动所需的理论变轨速度增量所需要的时间是否超过追踪航天器的发动机单次工作最长时间约束，超过，则转入步骤(4)，否则，转入步骤(6)；(4)、以发动机单次工作最长时间能够提供的最大速度增量作为变轨的速度变化矢量实施变轨；(5)、根据追踪航天器发动机两次工作的最短时间间隔要求，预报追踪航天器变轨机动后再经历发动机两次工作最短时间间隔后，追踪航天器在空间非合作目标的相对运动坐标系中的位置、速度信息，并计算以该位置作为起点变轨到步骤(2)所计算得到的追踪航天器变轨目标位置所需要的追踪航天器的理论变轨速度方向和速度增量，回到步骤(3)；(6)、根据当前时刻追踪航天器在空间非合作目标的相对运动坐标系中的位置、速度信息和追踪器的变轨目标位置、速度，计算追踪航天器抵达变轨目标位置一次轨道机动所需速度增量和方向，并据此实施变轨；(7)、计算追踪航天器到达变轨目标位置后，追踪航天器达到变轨目标速度所需的速度变化矢量，形成对非合作目标跟踪监视所需的伴飞或绕飞条件。