32、航天器对接与生物技术对象智能控制研究

航天器对接与生物技术对象智能控制研究

1. 航天器软对接控制研究

1.1 相对姿态参数设定与过程展示

在航天器软对接研究中，对相对姿态的参数进行了特定设定。假设相对姿态参数中，(\omega_T(t_0) = (0, 0, 0)) 且 (\Lambda_T(t_0) = (0.7, -0.68, 0.18, -0.18))，这对应着俯仰角 (\vartheta(t_0) = 90^{\circ})，横滚角 (\gamma(t_0) = -90^{\circ})，偏航角 (\psi(t_0) = 120^{\circ})。相对姿态 (\lambda_J(t))（(j = 0, 3)）和角速度 (\omega_i(t))（(i = 1, 3)）的瞬态建立过程通过图展示出来。从图中可以看到，与卫星相关的基准框架（BF）相对姿态的可持续建立过程为：(\lambda_0(t) \to 1)，(\lambda_J(t) \to 0)（(j = 1, 3)）；(\omega_1(t) \to 0)，(\omega_2(t) \to 0)，(\omega_3(t) \to \omega_3^* = -\sqrt{\mu / R^3} \approx -0.061^{\circ} / s)。计算实验结果表明了实现与非合作旋转航天器软对接的性能和基本可能性。

1.2 控制问题与模型提出

研究考虑了主动航天器（ASC）在接近和与非合作旋转航天器软对接阶段的控制问题。提出了通过控制通道相互连接的航天器相对空间和角运动的数学模型。在控制算法中，为了提高精度，会使用经过正则化椭球滤波器预处理的 ASC 相机的相对位姿信息。

1.3 椭球滤波算法优势