GNC architectures for limited resources

In this work the problem of an autonomous robotic free-flyer with inspection duties to a monitored flying object is faced. The chosen guidance strategy makes use of relative elements theory to perform a global inspection of the object exploiting whenever possible passive safety trajectories under Cholessy-Wiltshire relative dynamic.Artificial potential fields methods are instead proposed for an inspection at specific locations that could not be accessible otherwise.The relative orbit-attitude coupling problematic has been also faced in this work, proposing an input-state linearization based controller for two possible actuators configurations.\\ In the end of the work, all theoretical concepts introduced will be finally applied for a fully autonomous, safe and reliable inspection mission about the International Space Station.

In questo lavoro viene affrontato il problema del design di un robot autonomo con il compito di ispezionare un generico oggetto orbitante in orbita bassa. Tale missione può essere compiuta sia tramite traiettorie passive (nel contesto della dinamica di Cholessy-Wiltshire ) che tramite un controllo attivo qualora alcune posizioni non siano osservabili. Il design di un sistema di controllo viene anche proposto nel contesto dell'accoppiamento orbita-asseto. Solamente alla fine del lavoro l'impianto teorico proposto verrà applicato ad un possibile profilo di missione con riferimento all Stazione Spaziale Internazionale.