考慮空間幾何關系的反交會規避機動方法*

于大騰，王 華，周晚萌

(國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙 410073)

考慮空間幾何關系的反交會規避機動方法*

于大騰，王 華，周晚萌

(國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙 410073)

針對具有自主接近能力的航天器開展反交會規避機動方法研究。建立僅測角相對導航模型，對完全不可觀測機動進行定義，基于空間幾何關系推導并證明了完全不可觀測機動是不存在的。以施加規避機動后追蹤器對逃逸器的測量值與未機動時的差異為優化目標，利用矢量乘積原理設計目標函數，建立優化模型并對變量約束進行分析，隨后采用遺傳算法對最優規避機動方向進行優化。給出的仿真算例結果表明：提出的規避機動方向計算方法能夠使目標函數值達到最小，從而提升追蹤器對逃逸器的狀態估計難度，降低其估計精度。這為規避機動問題研究提供了一種新的視角，可為以主動接近航天器為新對象進行的規避研究提供有益借鑒。

最優規避；規避機動；可觀測性；遺傳算法；僅測角

隨著航天技術的不斷發展，特別是X-37B等一系列軌道轉移飛行器的成功試驗[1]，在軌航天器面臨的各種非合作主動交會目標的威脅逐漸增多。若僅依靠地面指揮中心提供的指令信息進行規避，在面對這些新增的具有自主接近能力的非合作航天器時，其規避的有效性和及時性將完全得不到保證。若在具有地面觀測預警的基礎上，增加航天器自主測量設備，在地面對航天器給出預警警報的基礎上，通過對空間目標的自主觀測，依靠其軌控與姿控發動機進行近距自主規避，與純粹依靠地面提供的遠距規避方案相比，將極大提升規避效果。……