基于 Lyapunov 函数的小天体软着陆障碍规避控制方法

摘要：

针对姿轨耦合型探测器控制方法存在工程实现难、计算效率低的问题，提出一种基于 Lyapunov 函数的小天体自主软着陆障碍规避控制方法。首先，建立了小天体着陆过程姿态和轨道的动力学模型；其次，考虑探测器当前的势能与障碍地形对探测器的威胁选取 Lyapunov 函数，并根据 Lyapunov 稳定性原理推导了推力器的开关控制逻辑，能够实现到达目标着陆点的同时进行障碍规避，且该过程不需事先设计参考模型。同时，该控制逻辑具有解析形式，能够实现实时障碍规避。仿真结果表明，该方法能够有效实现规避障碍且满足姿态稳定的要求。

关键词：小天体、Lyapunov、障碍规避、姿轨耦合、跟踪控制

分类号：V447.2(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划资助2012CB720000;国家自然科学基金资助60874094;高等学校博士学科点专项科研基金资助20111101110001;北京理工大学创新团队

在线出版日期：2015-08-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：149-154