Manovre di Rendezvous e Riorientamento in Presenza di Detriti Spaziali e Vincoli Direzionali

The present work aims to present a list of scripts to model, simulate and control a spacecraft in the presence of obstacles due to its proximity to a space station or other objects orbiting in space. Two maneuvers will be studied in depth along with their modeling and simulation, these will be called respectively reorientation under directional constraints and rendezvous in the presence of physical obstacles. The mathematical model of the roto-translational motion of a spacecraft as well as the design of control fields are entirely written by coordinate-free Lie-group-type formulations. A series of numerical experiments extends the theoretical behavior and illustrates the achievements to present the reader with the most convenient control strategy.

Il presente lavoro mira a presentare un elenco di script per modellare, simulare e controllare un veicolo spaziale in presenza di ostacoli dovuti alla vicinanza ad una stazione spaziale o ad altri oggetti orbitanti nello spazio. Verranno studiate in modo approfondito due manovre insieme alla loro modellazione e simulazione, queste verranno chiamate rispettivamente riorientamento sotto vincoli direzionali e rendezvous in la presenza di ostacoli fisici. Il modello matematico del moto roto-traslatorio di un veicolo spaziale così come la progettazione dei campi di controllo sono interamente scritti tramite formulazioni del Gruppo di Lie coordinata-indipendente. Una serie di esperimenti numerici estende il comportamento teorico ed illustra al lettore i risultati ottenuti con la miglior strategia di controllo.