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Dynamics and Control for Nonideal Solar Sails Around Artificial Lagrangian Points

机译：人工拉格朗日点周围非理想太阳帆的动力学与控制

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摘要

Due to their lack of fuel consumption, solar sails have potential applications for deep space exploration. However, due to the optical degradation and deformation of such a sail, a nonideal model is preferable for investigating their dynamics and control when moving around an artificial Lagrangian point. An improved imperfectly reflecting sail model is constructed to compare with the ideal one. With a Hamiltonian structure-preserving controller adopted, the trajectory around an artificial Lagrangian point is generated for ideal solar sails. The original trajectory changes and migrates when the imperfectly reflecting sail model is used. Two improvement strategies are proposed to adjust the changed trajectory. One strategy is to adjust the input parameters of the actuator to compensate for the change in acceleration. The other strategy is to design a new controller to enhance the change and migration of the trajectories. The effectiveness of the two strategies for coping with imperfectly reflecting solar sails is verified via numerical simulations.
机译：由于缺乏燃料消耗，太阳帆具有在深空探测中的潜在应用。但是，由于这种帆的光学退化和变形，在研究人造拉格朗日点周围的动力学和控制时，最好使用非理想模型。构造了一种改进的不完美反射帆模型，以与理想模型进行比较。使用汉密尔顿结构保持控制器，可以生成理想的太阳帆周围的人工拉格朗日点的轨迹。当使用不完全反射的帆模型时，原始轨迹会发生变化并迁移。提出了两种改进策略来调整变化的轨迹。一种策略是调整执行器的输入参数，以补偿加速度的变化。另一种策略是设计一个新的控制器，以增强轨迹的变化和迁移。通过数值模拟验证了两种应对不完全反射太阳帆的策略的有效性。

著录项

  • 来源
    《Journal of Spacecraft and Rockets》 |2018年第3期|575-585|共11页
  • 作者

    Yao Chuang; Xu Ming; Luo Tong;

  • 作者单位

    Beihang Univ, Sch Astronaut, Beijing 100191, Peoples R China;

    Beihang Univ, Sch Astronaut, Aerosp Engn, Beijing 100191, Peoples R China;

    Beihang Univ, Sch Astronaut, Beijing 100191, Peoples R China;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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