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Relative Navigation of Multiple Spacecraft during Proximity Maneuvers

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7 II. OVERVIEW OF MULTIPLE SPACECRAFT MISSIONS A. MULTIPLE SPACECRAFT NAVIGATION The controlled spatial interaction of s ystems involving multiple vehicles, robots, aircraft, or spacecraft in c lose pr oximity i s a c omplex ta sk. How mu ltiple vehicles are controlled depends on a wide range of operating environments, missions, objectives, and organizational combinations. Developing systems consisting of multiple autonomous vehicles that cooperatively perform a task or behavior is of paramount importance to the engineering c ommunity. The di stinctive s pace e nvironment makes f or par ticularly interesting and challenging navigation and control algorithm requirements based on orbital d ynamics, communication l imitations, and tight spacecraft s ensitive t o disturbances and constraints. The dynamics of the orbital spacecraft is affected by disturbances and perturbations. Traditionally, individual spacecraft maneuvers have been based on fuel e fficiency r equirements, since f uel i s a c ritical r esource i n the l ife of a spacecraft. During large e arly staging maneuvers, the c onservation of f uel is gener ally more critical then the timeliness of any particular task. Once in the desired mission orbit, the only regular translational maneuvers which most individual spacecraft perform are for general station keeping. Also, due to the relatively large distances between typical orbital objects c ollision avoidance maneuvers a re r arely necessary and s eldom e xecuted. However, due t o spacecraft t echnology improvements, there is now a g reater d esire t o control multiple spacecraft in close proximity operations. These multiple spacecraft, close proximity operations r equire a l arge r obust t o t he s ignal l oss a nd pr ecise na vigation algorithm. Advances i n t echnology c ontinue to de crease t he s ize, w eight o f c omponents while increasing the capability of payloads, sensors and processors. This trend has enabled the space industry to decrease the s ize of spacecraft. Small satellites with mass less than a few hundred kg are becoming more common. Launch opportunities are more readily available f or smaller spacecraft s ince more launch vehicle can support them. Many of these relatively small satellites can be deployed into orbit from the same launch vehicle. Once in orbit the spacecraft will need to disperse or converge, relative to each
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Indice dalla tesi:

Relative Navigation of Multiple Spacecraft during Proximity Maneuvers

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Informazioni tesi

Autore: Veronica Pellegrini
Tipo: Tesi di Master
Master in Ingegneria Aerospaziale ed Astronautica
Anno: 2010
Docente/Relatore: Fabio Curti
Istituito da: Università degli Studi di Roma La Sapienza
Lingua: Inglese
Num. pagine: 200

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Parole chiave

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linear kalman filter
multi robots
multi-spacecraft
relative navigation
space
spacecraft
filter
navigation
experimental
kalman filter
controls
guide, navigation and control
astronautical engineering
aerospace engineering
close navigation
satellites
esteem
navigation techniques

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