卫星星座碰撞规避快速轨迹优化方法

针对外部威胁物体对近地轨道巨型卫星星座带来的碰撞威胁问题,提出了一种碰撞快速规避方法.通过计算外部威胁物体距离星座轨道面的最小距离,判断碰撞发生风险,对碰撞进行快速预测.在此基础上,设计了一种碰撞规避快速轨迹优化方法.碰撞规避轨迹优化问题是一个非线性规划问题,以规避时间和燃耗为优化指标,考虑星座的在轨服务性能和卫星的机动能力,将飞行时域映射到给定区间,并引入中间变量,将规避轨迹约束松弛凸化为一系列凸约束,使用一阶泰勒展开式进行线性化,进而将碰撞规避轨迹优化问题转化为一个二阶锥规划问题,并采用凸优化算法求解.仿真结果表明,凸优化求解时间仅07s,能够提升规避轨迹优化问题的求解效率,缩短求解时间.