基于线性轨道动力学的航天器连续推力轨道机动研究

航天器在连续推力作用下轨道机动的动力学方程呈非线性特性，其研究关键在于解决非线性向线性的转化，已有方法如K-S变换、Burdet变换等结合时间变换虽可以降低动力学方程的非线性，但不能完全解决线性化转换问题。另外航天器连续推力轨道机动问题属于非线性控制问题，利用状态反馈方法虽可以实现动力学方程的精确线性化，但没有考虑推力大小和燃料消耗的限制。本项目主要针对连续推力轨道机动动力学的非线性问题，基于消除或削弱非线性的思想，首次提出航天器线性轨道动力学的概念，并创新性地提出推力方向反馈+时间变换+类似于K-S变换/Burdet变换的方法，将非线性的动力学方程建模为线性或双线性方程的形式，通过解析方法揭示发动机推力与航天器运行轨道的关系，从而建立航天器线性轨道动力学理论，在此基础上研究航天器在连续推力作用下轨道转移、交会和拦截等机动问题，为适应未来空间操作要求的航天器轨道机动设计提供理论依据。