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参数不确定的halo轨道中柔性多绳系卫星编队动力学。 (英语) Zbl 1477.70047号

摘要:本文采用区间分析方法研究了Halo轨道中参数不确定但有界的柔性旋转多绳系卫星编队的非线性动力学。在Hill问题中,推导了聚焦系统的运动方程,并考虑了系索的灵活性和可扩展性。不仅限于所关注的系统,所开发的动力学模型通常可以应用于任意配置的任何N体多绳系卫星系统。此外,动力学建模中考虑了热效应的空间环境扰动,以提高精度。基于区间描述,给出了区间参数不确定系统的保站相位的界估计问题。此外,提出了一种高效的区间方法,该方法利用切比雪夫级数进行逼近,仅利用不确定参数的上下界,避免了数值结果的全局搜索,从而解决了该问题。最后,通过数值仿真验证了该方法的有效性和可行性,并评估了不确定区间参数对系统动态行为的影响。

MSC公司:

70平方米 轨道力学
33立方厘米 超几何型正交多项式和函数(Jacobi、Laguerre、Hermite、Askey格式等)
37号05 经典力学和天体力学中的动力系统

软件:

代码45
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 利萨维茨,D。;马瑟,J.C。;莫斯利,S.H。;张欣,宇宙结构演化的亚毫米探测器(SPECS),天体物理空间科学,269-270,563-567(1999)
[2] Kim,M。;Hall,C.D.,《NASA SPECS任务系留卫星系统的动力学和控制》,高级宇航员科学,116489-508(2003)
[3] Kim,M。;Hall,C.D.,《旋转可变长度系留系统的控制》,J Guid Control Dyn,27,5,849-858(2004)
[4] 霍尔,C.D。;Kim,M.,《旋转系留卫星系统的动力学和控制》,航天火箭J,44,3,649-659(2007)
[5] 罗春秋。;Sun,J.L。;温,H。;Jin,D.P.,通过ANCF建模的用于空间探索的系留卫星编队动力学,Acta Astronaut(2019)
[6] Lorenzini,E。;Bombardelli,C.公司。;科斯莫,M。;哈维特,M。;利萨维茨,D。;Farley,R。;莱因哈特,S。;D.奎因。;Miller,D.,《利用星载系绳编队进行远红外/亚毫米天文干涉测量》,《天体物理空间科学》,302,1-4,225-239(2006)
[7] 黄,P.F。;胡玉霞。;Zhao,Y.K。;马,J。;张,F。;孟振杰。;Liu,Z.X.,旋转轮辐系留编队系统的协调编队控制策略,Proc Inst Mech Eng Part G-J Aerosp Eng,232,2,317-330(2018)
[8] 法夸尔,R.W。;Dunham,D.W。;郭毅。;McAdams,J.V.,《利用平动点在太阳-地球-月球系统及其以外进行人类探索》,《宇航员学报》,55,3-9,687-700(2004)
[9] Pilbratt,G.L。;Riedinger,J.R。;Passvogel,T。;克罗内,G。;Doyle,D。;Gageur,美国。;Heras,A.M。;杰维尔,J。;梅特卡夫,L。;奥特·S。;Schmidt,M.,Herschel空间天文台——欧空局的远红外和亚毫米天文学设施,《天体物理学》,518,L1(2010)
[10] Bruijne,J.De。;Erdmann,M.,ESA的盖亚任务:十亿颗恒星,十亿像素,Photoniques,338-43(2019)
[11] 罗春秋。;温,H。;Jin,D.P.,《带卫星姿态稳定的挠性空间系绳系统的部署》,《宇航员学报》,160,240-250(2019)
[12] Chen,T。;Shan,J.J.,带执行器故障的多挠性航天器基于旋转矩阵的姿态跟踪,J Guid Control Dyn,42,181-188(2019)
[13] Misra,A.K。;阿米尔,Z。;莫迪,V.J.,三体系留系统的姿态动力学,《宇航员学报》,17,10,1059-1068(1988)·Zbl 0657.70029号
[14] Jung,W。;Mazzoleni,A.P。;Chung,J.,带展开/回收的三体系留卫星系统的非线性动力学分析,非线性动力学,82,3,1127-1144(2015)·Zbl 1441.70013号
[15] Misra,A.K。;Modi,V.J.,缆绳连接N体系统的三维动力学和控制,《宇航员学报》,26,2,77-84(1992)
[16] 卡兰齐斯,S。;莫迪,V.J。;Pradhan,S。;Misra,A.K.,多体系留系统的有序n公式和动力学,J Guid Control Dyn,21,2277-285(1998)
[17] A.A.T.Hong。;Varatharajoo,R.,共面和非共面模型中使用各种材料的柔性系留卫星系统动力学,Adv Space Res,56,4,648-663(2015)
[18] Kumar,K.D。;Yasaka,T.,使用系绳的三颗卫星的旋转编队飞行,太空火箭J,41,6,973-985(2004)
[19] Avanzini,G。;Fedi,M.,《多绳系卫星编队的精细动力学分析》,《宇航员学报》,84,36-48(2013)
[20] Gómez,G。;Koon,W.S。;Lo,M.W。;Marsden,J.E。;Masdemont,J。;Ross,S.D.,空间受限三体问题中的连接轨道和不变流形,非线性,17,5,1571(2004)·Zbl 1115.70007号
[21] Wong,B。;Misra,A.K.,《拉格朗日点式多绳系卫星系统动力学》,《宇航员科学杂志》,53,3,221-250(2005)
[22] Wong,B。;Misra,A.K.,共线拉格朗日点附近柔性系链连接卫星的动力学,AIAA/AAS Astrodyn专家会议,7966(2010)
[23] 赵,J。;蔡振清,Halo轨道中多绳系卫星编队的非线性动力学和模拟,《宇航员学报》,63,5-6,673-681(2008)
[24] Villac,B.F.,《希尔动力学问题及其在航天器机动中的应用》(2003年),密歇根大学博士论文
[25] 蔡志强。;李晓凤。;Zhou,H.,在平动点附近旋转三角形系留卫星编队的非线性动力学,Aerosp Sci-Technol,42,384-391(2015)
[26] 温,H。;Jin,D.P.,通过张力控制的部分不变展开实现系留空间目标的脱旋,非线性动力学,96,637-645(2019)·Zbl 1437.93095号
[27] Sun,G.H。;Zhu,Z.H.,空间系留系统部署的分数阶张力控制律,J Guid control Dyn,37,6,2057-2062(2014)
[28] 温,H。;朱振华。;Jin,D.P。;Hu,H.Y.,仅测量长度的系留空间拖曳系统的约束张力控制,《宇航员学报》,119,110-117(2016)
[29] Yu,B.S。;Jin,D.P。;Wen,H.,柔性系留卫星系统的分析部署控制律,Aerosp Sci-Technol,66,294-303(2017)
[30] Kim,E。;Vadali,S.R.,《与柔性系留卫星系统检索相关的建模问题》,《制导控制动力学杂志》,第18期,第5期,第1169-1176页(1995年)
[31] Wu,J.L。;张义清。;Chen,L.P。;Luo,Z.,不确定非线性动态系统的Chebyshev区间方法,应用数学模型,37,6,4578-4591(2013)·Zbl 1269.93031号
[32] Wu,J.L。;张义清。;Chen,L.P。;陈,P.F。;Qin,G.,使用区间法进行车辆操纵的不确定性分析,Int J Veh Des,56,1,81-105(2011)
[33] Wu,J.L。;罗,Z。;张,N。;Zhang,Y.Q.,开发具有切比雪夫多项式零点的元模型的新采样方案,Ng Optimiz,47,9264-1288(2015)
[34] 彭,H.J。;Shi,B.Y。;王晓伟。;Chao,L.,不确定条件下桥式起重机运动轨迹的区间估计与优化,非线性动力学,96,2,1693-1715(2019)
[35] Cheng,L。;温,H。;Jin,D.P.,基于切比雪夫区间法的功率衰减制导不确定参数分析,《宇航员学报》,162,581-588(2019)
[36] 贝列茨基,V.V。;Levin,E.M.,《空间系绳系统动力学》,高级宇航员科学,83(1993)
[37] 威廉姆斯,P。;Yeo,S。;布兰克斯比(Blanksby,C.),系绳空中捕获任务中的加热和建模效应,J Guid Control Dyn,26,4,643-654(2003)
[38] 李国强。;朱振华。;凯恩,J。;纽兰,F。;Czekanski,A.,考虑弹性-热-电耦合的裸露电动系索的振动控制,J Guid control Dyn,38,7,642-654(2015)
[39] Yu,B.S。;Jin,D.P.,J2扰动和加热效应下系留卫星系统的部署和回收,《宇航员学报》,67,7-8,845-853(2010)
[40] Evans,S.W.,《太阳/地月L2平衡点附近的自然环境》,为下一代望远镜计划准备(2003年),马歇尔航天飞行中心:马歇尔航天中心亨茨维尔
[41] 斯皮特尔,M。;Spittel,T.,《轻金属合金的热膨胀》(Warlimont,H.,《非铁合金-轻金属》(2011),施普林格出版社:施普林格-柏林)
[42] 阿布拉莫维茨,M。;Stegun,I.A.,《公式、图形和数学表数学函数手册》(1965年),Courier:Courier Chelmsford·Zbl 0515.33001号
[43] Senan,N.A.F.,《在MATLAB中使用ode45的简介》(2007),美国加州大学伯克利分校
[44] Lorenzini,E.C。;Cosmo,M。;Vetrella,S。;Moccia,A.,缆绳升降机/履带系统的动力学和控制,J Guid control Dyn,12,3,404-411(1989)
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