日益增长的太空碎片为载人空间站和卫星带来严重的安全挑战.2011年,NASA提出使用地面连续激光照射空间碎片,利用其微弱的光压力效应,通过长期积累,改变其轨道,从而预防其与航天器可能的碰撞.这一碰撞避免方法并不把太空碎片拉回大气层内,而是防止碰撞,由于不需要航天器机动,且光压的温和作用也对激光器发射功率没有太高要求,因此这种避碰方法受到广泛关注.然而,该方法的提出者采用的迎面照射控制律尽管简单但非最优,故需要设计最优控制律.通过建立两点边值问题模型,以两物体之间距离的最大化为控制目标,求解了最优性条件.仿真显示,经优化后控制律的避碰效果提高程度非常显著,提高幅度与初轨有关,通常为25％～125％.
地基激光系统 控制策略 空间碎片 避碰