Desorbitação Adaptativa com Vetores de Empuxo de Detritos Espaciais

Um novo, mas simples, sistema de controle de desorbitação é proposto para a limpeza de detritos espaciais em uma órbita baixa da Terra. O método consiste em empregar uma sonda espacial de baixo empuxo com uma direção de empuxo variando continuamente para coletar e desacelerar itens de detritos a um dado raio orbital. Um perfil de direção de empuxo linear em função do tempo é o resultado do problema de valor de contorno de dois pontos nominais para desaceleração por uma dada magnitude de velocidade. Três estratégias simples de controle adaptativo de referência de modelo são propostas para reduzir o erro de velocidade de nominal a zero na presença de massa de detritos incerta e variação do empuxo do foguete. Embora o controle linear variável no tempo com feedback de velocidade e uma zona morta seja suficiente para minimizar o erro de rastreamento na maioria dos casos, ele é significativamente melhorado por um controlador baseado em Lyapunov que garante a estabilidade assintótica na presença de uma perturbação de aceleração aleatória, mas limitada. Uma lei de adaptação de feedback não linear baseada na regra do MIT alcança a taxa de decaimento de erro mais rápida das três técnicas e apresenta uma relação logarítmica entre o valor em estado estacionário do parâmetro do controlador e o ganho de adaptação.