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基于空间几何关系的反交会规避机动方法研究
引用本文:于大腾,王 华,周晚萌.基于空间几何关系的反交会规避机动方法研究[J].国防科技大学学报,2016,38(6).
作者姓名:于大腾  王 华  周晚萌
作者单位:国防科技大学航天科学与工程学院,国防科技大学航天科学与工程学院,国防科技大学航天科学与工程学院
基金项目:国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目);国家重点基础研究发展计划(973计划)
摘    要:针对具有自主接近能力的航天器开展了反交会规避机动方法研究。首先,建立了仅测角相对导航模型,对完全不可观测机动进行定义,基于空间几何关系推导并证明了完全不可观测机动是不存在的。随后,以施加规避机动后追踪器对逃逸器的测量值与未机动时的差异为优化目标,利用矢量乘积原理设计目标函数,建立优化模型并对变量约束进行分析,随后采用遗传算法对最优规避机动方向进行优化。给出的仿真算例结果表明,提出的规避机动方向计算方法能够使目标函数值达到最小,从而提升追踪器对逃逸器的状态估计难度,降低其估计精度。本文方法为规避机动问题研究提供了一种新的视角,可为以主动接近航天器这类新对象进行的规避研究提供有益借鉴。

关 键 词:最优规避  规避机动  可观测性  遗传算法  仅测角
收稿时间:6/2/2015 12:00:00 AM
修稿时间:2015/11/6 0:00:00

Anti-Rendezvous Evasive Maneuver Method based on Geometrical Relationship
Abstract:An anti-rendezvous evasion maneuver method is proposed in order to escape from the spacecraft that has autonomous approaching ability. First, a bearing-only relative navigation model is built and the definition of absolutely non-observable maneuver is proposed. After some algebra, it is proved that the absolutely non-observable maneuver is non-existent. Based on that, an object function using vector multiplication is designed to find the minimum of measurement difference during the evasion. Then, optimization model is established and the variable bound is given, so the minimum of the object function can be obtained by Genetic Algorithm (GA). Finally,the numerical simulation is conducted with different maneuver impulse,and the result shows that the method proposed can minimize the measurement difference between with evasive maneuver and without evasive maneuver. The method offers a new viewpoint for evasion maneuver research.
Keywords:optimal evasion  evasive maneuver  observability  genetic algorithm  bearings-only
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