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原文传递一种基于尝试性碰触和消旋的空间非合作目标捕获方法

专利名称：	一种基于尝试性碰触和消旋的空间非合作目标捕获方法
摘要：	本发明公开一种基于尝试性碰触和消旋的空间非合作目标捕获方法，过程为：估计目标在接触点的最大线速度v_t与机械臂在预估的接触点处的最大移动速度v_a，比较v_t与v_a，v_a＞v_t时，再控制机械臂与目标触碰；再控制机械臂对目标消旋；再测量机械臂关节叫与服务星转速，判断机械臂关节叫与服务星转速是否超安全阈值；若是，则控制机械臂解除解除，控制服务卫星的姿态以及与目标的相对位置；再观测目标角速度该变量；再计算碰撞过程中产生的冲量以及目标的转动惯量；再计算目标的角动量大小，并判断是都符合抓捕条件；若符合，则服务卫星对目标进行抓捕，实现最终捕获。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西北工业大学
发明人：	袁建平;马川;马卫华;孙冲;崔尧;车德佳;赵迪
专利状态：	有效
申请号：	CN201810828057.9
公开号：	CN109250157A
代理机构：	西安通大专利代理有限责任公司 61200
代理人：	徐文权
分类号：	B64G1/66(2006.01)I;B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	710072 陕西省西安市碑林区友谊西路127号
主权项：	1.一种基于尝试性碰触和消旋的空间非合作目标捕获方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)服务卫星第一次与空间目标接触前预估接触点的位置，然后计算服务卫星机械臂末端在预估的接触点处所能达到的最大移动速度，然后比较空间目标在预估的接触点处的最大线速度vt与机械臂在预估的接触点处的最大移动速度va；若va≥vt，则进行步骤2)；若va＜vt，则调整服务卫星与空间目标的相对位置，若通过调整位置仍无法使机械臂在预估的接触点处的最大移动速度大于空间目标在预估的接触点处的最大线速度，则放弃抓捕任务；步骤2)控制机械臂沿平行于服务卫星质心与空间目标质心连线的方向向预估的接触点移动，直至机械臂与空间目标接触；在机械臂与空间目标接触接触后，机械臂沿碰撞力的反方向施加控制力，使空间目标旋转降低；当机械臂的任意关节角度或者服务卫星自转角速度超过安全区域时，则控制机械臂以最大速度沿着碰撞力的方向移动，解除与空间目标的接触状态；步骤3)在服务卫星的机械臂与空间目标脱离接触状态后，服务卫星将自身的姿态稳定下来，同时重新接近空间目标并与之保持相对位置的稳定；服务卫星在自身姿态稳定的过程中计算碰撞过程中产生的冲量大小ΔW，得到空间目标角动量改变的大小ΔLt；然后再得到空间目标的旋转速度在碰撞前后的改变量Δωt，建立对空间目标转动惯量I的观测模型；通过多次碰撞，确定转动惯量估测值；步骤4)利用碰撞后的转动惯量的估计值和角速度计算空间目标碰撞后的角动量大小Lt；步骤5)若空间目标的角动量小于服务卫星的最大捕获能力，则服务卫星下次与空间目标接触过程不再解除接触状态，实现最终捕获；若空间目标的角动量大于等于服务卫星的最大捕获能力，则重复步骤2)至步骤4)，直至空间目标的角动量小于服务卫星的最大捕获能力，服务卫星将空间目标捕获。
所属类别：	发明专利