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Gli attuali piani per tornare sulla Luna, tra cui il programma HERACLES dell'ESA, prevedono il rendezvous e il docking/berthing con il Lunar Gateway, che percorrerà una Near Rectilinear Halo Orbit(NRHO). Questo richiede lo sviluppo di algoritmi di guida, navigazione e controllo, che devono tenere in conto la complessa dinamica dei veicoli spaziali. Lo scopo di questa tesi è di progettare un algoritmo di guida per il rendezvous in orbita Lunare, assumendo che il veicolo attivo(chaser) possa misurare solo gli angoli relativi rispetto al veicolo passivo(il target, ovvero il Lunar Gateway). Utilizzando soltanto sensori in grado di misurare gli angoli della Line Of Sight(LOS) tra i due spacecraft, come telecamere ottiche, si possono ottenere grandi risparmi di peso, volume, e costi, rispetto ad esempio ai più usati sensori a radiofrequenza(RF).

The current plans of returning to the Moon with landers, rovers, and human explorers, such as ESA’s HERACLES program, involve rendezvous and docking/berthing with the Lunar Gateway, whose targeted orbit is a Near Rectilinear Halo Orbit(NRHO). This demands to develop suitable GNC algorithms, which must take into account the complex dynamic environment. The aim of this work is to design and validate a guidance algorithm for rendezvous, assuming the chaser can only measure relative angles to the target. One important reason for using angular measurements only for rendezvous and docking is the potential benefit in terms of power, weight, volume, and costs that optical navigation systems can provide, as opposed to the most common radio frequency sensing devices.