本文通过开发一个集成的基于模型的系统工程框架，以解决当前交会与接近操作任务规划中存在的碎片化与低效问题。研究探索了使用系统建模语言和基于Matlab的物理仿真来设计和实施RPO任务，以改进任务规划流程。主要目标包括：任务需求表征的标准化、任务计划评估标准的制定，以及实施迭代设计方法来优化RPO策略。研究利用希尔-克洛希-威尔特希尔方程进行初始任务规划，整合了基于物理描述生成的刚体姿态控制属性，并创建数字孪生体用于实时验证与监控。通过对RPO场景的案例研究进行仿真，验证了SysML模型，确保能全面捕捉动态任务需求。研究结果证明了基于MBSE的方法在增强RPO任务操作与卫星设计方面的有效性，对在太空操作中更广泛地应用该方法具有启示意义，并对系统工程实践作出了贡献。

论文提纲

本论文后续部分结构如下：

第2章：文献综述

进一步阐述RPO基础、分布式航天器、用于近圆轨道建模的HCW方程、姿态动力学以及当前的MBSE方法。同时涵盖相关的仿真工具、现有MBSE框架以及启发本研究的案例。

第3章：方法论

介绍创建通用MBSE RPO任务规划器的集成方法。讨论工具选择（CATIA - SysML 和 MATLAB 中的 SCOUT），并详述基于需求的模式、仿真架构以及用于设计优化的迭代反馈循环。

第4章：结果与分析

通过在多个RPO案例研究（例如，巡检任务和燃料加注对接）上演示所提出的方法论。展示关于ΔV使用量、时间线遵守情况、姿态约束和防撞指标的数据。分析每个场景满足其定义要求的程度。

第5章：结论与未来工作

总结主要发现，评估迭代式MBSE任务规划器的成功之处，并指出其局限性。提出将该架构扩展到非合作目标RPO、更复杂的多体动力学环境以及优化方法等未来研究方向。

本章已阐述了开发一种通用的、MBSE驱动的RPO任务规划方法背后的动机和背景。阐明了研究问题，概述了将采用的方法论，并勾勒了论文的预期成果和结构。后续章节将详细阐述标准化的RPO特征如何构建，成功准则如何嵌入和评估，以及迭代设计流程如何实现，以生成一个稳健、全面的RPO任务计划。