基于Hamilton力学方法的卫星编队高精度相对运动与控制研究

卫星编队飞行的应用对编队位置构形的高精度设计、保持和控制提出了严峻的挑战。当前基于牛顿力学的Hill方程等方法存在不便用于椭圆轨道运动以及模型精度不足等先天缺陷，并且各种改进研究未能获得全面突破。本项研究创新性地采用Hamilton力学原理，实现包含有势力摄动的复杂动力学环境中，相对任意参考轨道编队飞行的高精度动力学与最优控制的半解析求解，包括：建立考虑有势力摄动因素的卫星编队相对运动Hamilton力学模型，研究其生成函数求解方法，获得卫星编队相对运动的高精度半解析生成函数近似表达，以此为基础实现编队飞行的高精度多冲量和连续推力最优控制。本项研究将形成基于Hamilton力学的卫星编队相对运动与控制的创新性理论体系，为任意轨道类型卫星编队的高精度运动分析、构形设计和构形控制提供新的技术途径。