小推力速度闭环交会制导律设计 被引量：6

1

作者 陈伟跃 荆武兴 程博 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期1030-1038,共9页

在空间飞行器交会对接的近程导引阶段,以小推力喷气发动机作为执行机构,同时完成轨道控制和姿态稳定。基于C-W方程提出了速度闭环交会制导方案,依据转动惯量是否为对角占优阵,姿态与轨道协调控制采用分时控制方案或同时控制方案,轨控推... 在空间飞行器交会对接的近程导引阶段,以小推力喷气发动机作为执行机构,同时完成轨道控制和姿态稳定。基于C-W方程提出了速度闭环交会制导方案,依据转动惯量是否为对角占优阵,姿态与轨道协调控制采用分时控制方案或同时控制方案,轨控推力和姿控力矩指令由同一套小推力发动机来执行。分析了此方案的制导误差,并提出了分步多推力弧段的小推力交会制导方法以提高制导精度。基于MATLAB/Simulink仿真平台实现了两个空间飞行器的分步多推力弧段近程交会导引仿真,仿真结果证实了所采用方法的有效性。 展开更多

关键词 交会 近程导引 速度闭环制导 姿态轨道耦合

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等再入航程返回轨道模糊混合优化设计

2

作者 陈伟跃 王国军 +2 位作者 王阳 陈蒙 张治国 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2023年第3期43-54,共12页

为了消除采用梯度迭代求解算法求解再入弹道优化问题时对初始值的依赖,减小遗传算法对种群数量和迭代次数的需求,采用模糊思想设计了改进的稳态遗传-序列二次规划(GA-SQP)混合求解算法。针对等再入航程返回轨道设计问题,提出了初始种群... 为了消除采用梯度迭代求解算法求解再入弹道优化问题时对初始值的依赖,减小遗传算法对种群数量和迭代次数的需求,采用模糊思想设计了改进的稳态遗传-序列二次规划(GA-SQP)混合求解算法。针对等再入航程返回轨道设计问题,提出了初始种群的基因检测方法、基于模糊隶属度的评分函数建立方法和搜索过程中劣质基因的评分方法,考虑了过载超限时间约束、倾侧角翻转最大角速度限制等实际约束,给出了序列二次规划求解过程中再入点在瞄准点之后和制动时长过短的特殊情况下约束的处理方法。采用改进的稳态GA-SQP混合求解算法,可以实现近地轨道变高度返回的情况下等再入航程返回轨道设计。改进的稳态GA-SQP混合求解算法不依赖于初始值,种群数量较小,与未改进的遗传-序列二次规划算法相比迭代次数减少34.7%,计算速度和计算精度均达到工程适用程度。 展开更多

关键词 遗传-序列二次规划(GA-SQP) 模糊评分 基因检测 等再入航程 返回轨道 轨迹优化

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载人飞船钝头体返回舱减速着陆组合方式对比 被引量：5

3

作者 石泳 刘哲 +1 位作者 陈伟跃 郭斌 《航天返回与遥感》 北大核心 2016年第6期20-27,共8页

载人飞船返回舱减速着陆方式的选择直接关系到航天员的生命安全,是载人飞船总体方案设计中至关重要的一个环节。文章调研了美国、俄罗斯等国正在研制的新一代载人飞船减速着陆设计方案,以国际上广泛采用的钝头体外形返回舱减速着陆设计... 载人飞船返回舱减速着陆方式的选择直接关系到航天员的生命安全,是载人飞船总体方案设计中至关重要的一个环节。文章调研了美国、俄罗斯等国正在研制的新一代载人飞船减速着陆设计方案,以国际上广泛采用的钝头体外形返回舱减速着陆设计为研究对象,并以7t量级的钝头体外形返回舱减速着陆过程为例,对比分析了群伞减速组合气囊缓冲着陆、群伞减速组合反推发动机缓冲着陆、翼伞减速组合滑撬缓冲着陆、发动机减速组合着陆腿缓冲着陆、群伞减速组合发动机和着陆腿缓冲着陆、群伞减速组合发动机和气囊缓冲着陆等六种减速着陆组合方式的特点,估算了每种组合的系统质量和容积需求,并从系统质量、空间布局、环境适应性、可靠性安全性、舱体损伤程度等方面对不同方案进行了比较分析,为飞船总体设计部门开展返回舱减速着陆方案设计提供参考。 展开更多

关键词 载人飞船 钝头体 返回舱 再入返回 减速着陆 组合型式

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远程自主交会改进制导算法 被引量：3

4

作者 程博 荆武兴 陈伟跃 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1804-1808,1813,共6页

给出了一种适用于中、远程自主交会的改进制导算法。建立了交会两飞行器的相对运动动力学模型;给出了可用于获取主、被动飞行器在惯性空间信息的轨道预报算法,并且本预报算法是基于轨道要素描述的,同时考虑了J2项引力摄动,具有较高精度... 给出了一种适用于中、远程自主交会的改进制导算法。建立了交会两飞行器的相对运动动力学模型;给出了可用于获取主、被动飞行器在惯性空间信息的轨道预报算法,并且本预报算法是基于轨道要素描述的,同时考虑了J2项引力摄动,具有较高精度。最后建立了用于优化制导指令速度的优化算法,和优化制导时间的燃料最优目标函数,优化后的指令速度可使主动飞行器更精确地到达预定交会点。给出的数值仿真算例显示,对于中、远程交会任务,单纯的C-W制导算法所带来的终端误差较大,而改进的交会制导算法可以十分明显地提高远程自主交会的制导精度。 展开更多

关键词 远程自主交会 轨道预报 迭代 终端误差

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摄动椭圆参考轨道上的最优精确交会 被引量：2

5

作者 荆武兴 陈伟跃 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期16-24,78,共10页

针对椭圆参考轨道附近的交会问题,给出了数值梯度寻优算法和遗传寻优算法用于确定最优转移时间和最优双脉冲,并解决了双脉冲半圈交会和整圈交会的奇异问题。在此基础上,考虑地球J2带谐项对相对运动的影响,给出了采用线性梯度的迭代算法... 针对椭圆参考轨道附近的交会问题,给出了数值梯度寻优算法和遗传寻优算法用于确定最优转移时间和最优双脉冲,并解决了双脉冲半圈交会和整圈交会的奇异问题。在此基础上,考虑地球J2带谐项对相对运动的影响,给出了采用线性梯度的迭代算法,并将其用于摄动下的燃料最优双脉冲交会制导。采用不同偏心率的参考轨道进行了交会仿真,结果表明该迭代交会制导算法简单可行,适用于圆参考轨道和任意偏心率的椭圆参考轨道附近的远距离交会。 展开更多

关键词 线性梯度 迭代算法 轨道摄动 椭圆轨道 交会对接 航天器

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月球天梯力学特性研究 被引量：6

6

作者 李蒙 陈伟跃 +1 位作者 杨胜 高旭 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期63-69,共7页

月球天梯的构型对其力学特性和质量特性起决定性作用,直接关系到天梯建造材料的选取。目前对月球天梯的研究集中在组合横截面积构型上,未对其他构型天梯的特性展开深入研究。针对这一问题,文章进行了不同构型月球天梯的力学特性研究。... 月球天梯的构型对其力学特性和质量特性起决定性作用,直接关系到天梯建造材料的选取。目前对月球天梯的研究集中在组合横截面积构型上,未对其他构型天梯的特性展开深入研究。针对这一问题,文章进行了不同构型月球天梯的力学特性研究。建立了月球天梯动力学模型,分别将天梯缆绳线密度和应力作为常值,推导了等横截面积和变横截面积两种新构型月球天梯的动力学方程和质量特性方程,进行了不同构型天梯关键特性参数的计算和对比分析。研究结果表明,变横截面积天梯可将最大应力设计为任意恒定值,降低了对材料极限应力的要求,其总质量小于等横截面积和组合横截面积天梯,为最优构型方案。 展开更多

关键词 月球天梯 力学特性 质量特性 组合横截面积 等横截面积 变横截面积 拉格朗日点

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基于重力梯度被动稳定的空间站微重力伴飞实验舱方案

7

作者 王曦 陈伟跃 +1 位作者 李丽君 杨胜 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第3期270-276,共7页

针对科学实验载荷极低量级微重力环境的需求,提出基于重力梯度被动稳定的空间站微重力伴飞实验舱方案。伴飞实验舱相对空间站独立飞行,以隔离空间站上复杂多变的干扰源。实验舱采用无振动微加速度的姿轨控方法实现了伴飞期间的极低量级... 针对科学实验载荷极低量级微重力环境的需求,提出基于重力梯度被动稳定的空间站微重力伴飞实验舱方案。伴飞实验舱相对空间站独立飞行,以隔离空间站上复杂多变的干扰源。实验舱采用无振动微加速度的姿轨控方法实现了伴飞期间的极低量级微重力水平——以重力梯度被动稳定+主动磁控的方式实施姿控;通过调整偏航角改变迎风面积实施轨道高度与位置控制,保证伴飞安全性。同时,实验舱通过配置制导执行机构、安装位姿敏感器和机械臂目标适配器,能充分利用空间站的在轨资源。仿真分析表明实验舱能保证长期持续地为载荷提供优于4.9×10-7g0的极低量级微重力环境。 展开更多

关键词 空间站伴飞 微重力 重力梯度稳定 磁控 大气阻力

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持续创新引领神舟飞船发展

8

作者 贾世锦 何宇 +1 位作者 陈伟跃 张福生 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2022年第6期15-20,共6页

载人飞船是一个庞大的系统工程,状态复杂,可靠度要求高、安全度要求高、技术难度大。文章阐述了我国神舟载人飞船的技术发展历程,重点介绍了载人航天工程三步走过程中每一步的关键技术和创新点,系统回顾了载人飞船30年发展过程的技术革... 载人飞船是一个庞大的系统工程,状态复杂,可靠度要求高、安全度要求高、技术难度大。文章阐述了我国神舟载人飞船的技术发展历程,重点介绍了载人航天工程三步走过程中每一步的关键技术和创新点,系统回顾了载人飞船30年发展过程的技术革新过程。最后,展望了空间站运营阶段神舟载人飞船的发展前景。 展开更多

关键词 载人飞船 神舟载人飞船 空间站

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我国载人航天器应急救生技术发展

9

作者 李颐黎 陈伟跃 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2022年第6期241-247,共7页

载人航天器的应急救生技术是一个庞大的系统工程,状态复杂,可靠度要求高、安全度要求高、技术难度大。文章在阐述我国载人飞船、空间实验室和空间站应急救生系统组成和特点的基础上,论述了我国神舟载人飞船在发射段逃逸救生、运行段应... 载人航天器的应急救生技术是一个庞大的系统工程,状态复杂,可靠度要求高、安全度要求高、技术难度大。文章在阐述我国载人飞船、空间实验室和空间站应急救生系统组成和特点的基础上,论述了我国神舟载人飞船在发射段逃逸救生、运行段应急救生和舱外活动应急救生方面取得的技术成就,阐述了天宫一号应急救生系统在故障预案方面、空间站应急救生系统在待命救援方面取得的技术成就。 展开更多

关键词 载人航天器 应急救生技术 神舟载人飞船 目标飞行器 空间站

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基于摄动能量匹配条件的椭圆参考轨道伴飞构型设计

10

作者 陈伟跃 黄震 《空间控制技术与应用》 2014年第1期15-20,共6页

针对J2摄动下椭圆参考轨道的稳定伴飞问题,提出了J2摄动下的能量匹配条件,给出了迹向相对速度和径向相对位置的迭代设计方法,并设计了一种新的椭圆参考轨道伴飞构型.在此基础上,利用J2摄动下的能量匹配条件给出了计算伴飞初始相对状态... 针对J2摄动下椭圆参考轨道的稳定伴飞问题,提出了J2摄动下的能量匹配条件,给出了迹向相对速度和径向相对位置的迭代设计方法,并设计了一种新的椭圆参考轨道伴飞构型.在此基础上,利用J2摄动下的能量匹配条件给出了计算伴飞初始相对状态的方法,并基于拉格朗日乘子法给出了位置保持脉冲的解析表达式,以获得形成稳定伴飞的初始相对状态和位置保持脉冲.仿真表明满足摄动能量匹配条件能形成稳定的伴飞构型,采用新的伴飞构型及其设计方法能明显减小分离距离的设计偏差. 展开更多

关键词 摄动能量匹配 椭圆参考轨道 伴飞

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我国载人航天器飞行轨道设计 被引量：1

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作者 汤溢 商帅 +2 位作者 陈伟跃 张亚锋 张治国 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2022年第6期54-61,共8页

我国载人航天器轨道设计从无到有,已形成了完整的体系,包括初始轨道设计、运行轨道设计、返回轨道设计、交会对接轨道设计和离轨轨道设计等。在载人航天工程初期,轨道设计与工程各大系统及航天器自身约束条件相互耦合,共同确定了载人航... 我国载人航天器轨道设计从无到有,已形成了完整的体系,包括初始轨道设计、运行轨道设计、返回轨道设计、交会对接轨道设计和离轨轨道设计等。在载人航天工程初期,轨道设计与工程各大系统及航天器自身约束条件相互耦合,共同确定了载人航天工程基本方案。随着交会对接、空间站建造等工程任务发展,轨道设计适应新的任务需求,采用新的算法,优化轨道控制精度、推进剂消耗等指标,充分利用航天器自主轨道控制能力,提升整个工程任务的效率和技术先进性。 展开更多

关键词 载人航天器 轨道设计 任务需求 自主轨道控制

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