一种亚轨道飞行器再入段组合导航方法 被引量：5

1

作者 杨峰 程承 +1 位作者 张共愿 程咏梅 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期729-733,共5页

针对亚轨道飞行器再入飞行段的环境特性,设计了由INS、GPS、CNS组成的容错型组合导航系统,该系统能根据不同飞行阶段选择相应的传感器组合方案,将处于运行状态且无故障的子系统信息自动地实现最优融合。仿真结果表明,所设计系统具有良... 针对亚轨道飞行器再入飞行段的环境特性,设计了由INS、GPS、CNS组成的容错型组合导航系统,该系统能根据不同飞行阶段选择相应的传感器组合方案,将处于运行状态且无故障的子系统信息自动地实现最优融合。仿真结果表明,所设计系统具有良好的容错性,并达到了较高的导航精度。 展开更多

关键词 惯性导航 亚轨道飞行器 再入返回飞行段 组合导航

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亚轨道飞行器上升段轨迹优化与快速重规划 被引量：6

2

作者 丁洪波 曹渊 +1 位作者 佟卫平 蔡洪 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期877-883,共7页

针对亚轨道飞行器上升段轨迹优化问题,提出了基于Legendre伪谱法的轨迹优化与快速重规划方法。结合亚轨道飞行器上升段运动特点,着重研究气动力的表示方法,建立了矢量形式的动力学方程。应用Legendre伪谱法进行上升段轨迹优化,并分析了... 针对亚轨道飞行器上升段轨迹优化问题,提出了基于Legendre伪谱法的轨迹优化与快速重规划方法。结合亚轨道飞行器上升段运动特点,着重研究气动力的表示方法,建立了矢量形式的动力学方程。应用Legendre伪谱法进行上升段轨迹优化,并分析了优化结果。结合该方法的特点研究了基于Legendre伪谱法的轨迹重规划方法。仿真表明轨迹优化结果具有精度高、满足一阶最优性必要条件等特点,重规划轨迹的入轨精度高,且重规划的时间短,能满足快速性要求。 展开更多

关键词 LEGENDRE伪谱法 亚轨道飞行器 轨迹优化 快速重规划

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亚轨道飞行器返回轨道设计方法研究 被引量：19

3

作者 闫晓东 唐硕 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期467-471,共5页

返回轨道的设计对于亚轨道飞行器安全返回地面起着十分重要的作用。依据气动力作用的显著性,将返回下降轨道分为初始下降段和过渡段,初始下降段采用定倾斜角的飞行方法,过渡段中,采用四次多项式建立标准高度-速度剖面,通过将各种约束表... 返回轨道的设计对于亚轨道飞行器安全返回地面起着十分重要的作用。依据气动力作用的显著性,将返回下降轨道分为初始下降段和过渡段,初始下降段采用定倾斜角的飞行方法,过渡段中,采用四次多项式建立标准高度-速度剖面,通过将各种约束表示在高度速度空间中,得到轨道设计约束边界,在满足这些约束边界的前提下,得到标准高度-速度剖面的多项式系数,最后,通过对航程的调制,得到最终的标准轨道。 展开更多

关键词 亚轨道飞行器 返回轨道设计 再入制导

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商业载人亚轨道飞行器发展现状与趋势分析 被引量：4

4

作者 王开强 张柏楠 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2020年第1期70-80,共11页

对当前国外各商业公司的载人亚轨道飞行器的发展现状进行了调研,主要包括飞行器系统概况、飞行方案、项目进展等内容。从飞行器与飞行方案设计等角度对各亚轨道飞行器的总体技术特点、各商业公司关于亚轨道飞行器的发展思路和趋势进行... 对当前国外各商业公司的载人亚轨道飞行器的发展现状进行了调研,主要包括飞行器系统概况、飞行方案、项目进展等内容。从飞行器与飞行方案设计等角度对各亚轨道飞行器的总体技术特点、各商业公司关于亚轨道飞行器的发展思路和趋势进行了比较分析。得出对我国发展商业亚轨道飞行器的若干启示,建议以旋成体亚轨道乘员舱为发展起点,及早进入载人亚轨道飞行领域,并积极谋划亚轨道空天飞机的长远发展。 展开更多

关键词 商业载人亚轨道飞行器 飞行器系统 飞行方案

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基于伪谱法的亚轨道飞行器返回轨迹优化设计 被引量：4

5

作者 闫晓东 唐硕 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期748-752,共5页

在亚轨道飞行器返回轨迹设计中,不仅要研究其可行轨迹的设计问题,还要研究在各种性能指标下的最优轨迹。文章采用伪谱法研究了亚轨道飞行器返回轨迹优化设计问题。为了便于应用伪谱法并加快优化速度,建立了以能量为独立积分变量的动力... 在亚轨道飞行器返回轨迹设计中,不仅要研究其可行轨迹的设计问题,还要研究在各种性能指标下的最优轨迹。文章采用伪谱法研究了亚轨道飞行器返回轨迹优化设计问题。为了便于应用伪谱法并加快优化速度,建立了以能量为独立积分变量的动力学方程,并进行了归一化处理,将终端时间自由的优化问题转化为固定积分区间的优化问题。考虑状态约束、控制约束、过程约束以及终端约束,采用伪谱法进行了亚轨道飞行器的返回轨迹优化设计。从算例的仿真结果可以看出,伪谱法可以较好完成亚轨道飞行器的返回轨迹的优化设计任务。 展开更多

关键词 轨迹 优化 亚轨道飞行器 返回轨迹 伪谱法

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大气环境中的亚轨道飞行器再入轨迹仿真 被引量：2

6

作者 岳晓奎 马树峰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第14期4207-4210,共4页

针对亚轨道再入飞行器的高精度轨迹仿真问题,采用了国际上最新的NRLMISISE00大气模式、HWM93水平风场建立了大气参数模拟系统,比较分析了不同模式下影响飞行器运动特性的各种大气参数的区别;利用查普曼公式建立了大气环境中亚轨道再入... 针对亚轨道再入飞行器的高精度轨迹仿真问题,采用了国际上最新的NRLMISISE00大气模式、HWM93水平风场建立了大气参数模拟系统,比较分析了不同模式下影响飞行器运动特性的各种大气参数的区别;利用查普曼公式建立了大气环境中亚轨道再入飞行器的运动方程;结合美国X-33演示验证实验样机,仿真分析了各种大气参数对亚轨道再入飞行器运动参数的影响。研究表明,大气环境对于再入飞行器的影响不容忽略,在实际应用中应该根据具体的任务需求来选择合理的大气模型。 展开更多

关键词 大气模式 亚轨道飞行器 紊流 风场 高超声速

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亚轨道飞行器推力常值损失下应急上升段飞行程序设计 被引量：3

7

作者 王文虎 李新国 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2014年第6期1-4,共4页

针对亚轨道飞行器(SRLV)应急返回任务,在分析不同故障时段所具有的飞行特点的基础上,提出一种发动机推力常值损失下应急大气上升段飞行程序设计方法。该方法采用随动压变化的正攻角设计方案用于故障后飞行程序设计,使得不同故障时刻SRL... 针对亚轨道飞行器(SRLV)应急返回任务,在分析不同故障时段所具有的飞行特点的基础上,提出一种发动机推力常值损失下应急大气上升段飞行程序设计方法。该方法采用随动压变化的正攻角设计方案用于故障后飞行程序设计,使得不同故障时刻SRLV均能够安全到达低动压环境。仿真结果表明,不同故障时刻,该方法均能够在满足弯矩约束、攻角限制的情况下使得故障飞行器安全到达预定高度,为后续应急返回机动飞行提供了有利的飞行条件。 展开更多

关键词 应急返回 推力损失 亚轨道飞行器 飞行程序设计

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亚轨道飞行器的固液火箭发动机的高维多目标设计优化 被引量：1

8

作者 孙兴亮 朱浩 +2 位作者 田辉 俞南嘉 蔡国飙 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1291-1298,共8页

为完成应用在亚轨道飞行器上的固液火箭发动机系统设计优化,且考虑到系统设计优化问题的复杂性以及采用单目标优化难以获得全局最优解,建立了固液火箭发动机系统设计的4目标设计优化模型,采用非支配排序遗传算法获得超空间Pareto解集。... 为完成应用在亚轨道飞行器上的固液火箭发动机系统设计优化,且考虑到系统设计优化问题的复杂性以及采用单目标优化难以获得全局最优解,建立了固液火箭发动机系统设计的4目标设计优化模型,采用非支配排序遗传算法获得超空间Pareto解集。利用基于变偏好区间的超径向可视化技术对超空间Pareto解集进行直观地分析,提高最优解选择的效率。最终获得了全局最优的固液火箭发动机系统设计方案,验证了建立的优化模型的准确性和相比于单目标优化的优势,论证了固液火箭发动机应用在亚轨道飞行器上切实可行以及变偏好区间超径向可视化技术处理超空间Pareto解集的高效性。 展开更多

关键词 亚轨道飞行器 固液火箭发动机 高维多目标优化 Pareto解集可视化 非支配排序遗传算法

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亚轨道飞行器上升段轨迹快速生成方法研究 被引量：4

9

作者 闫海江 唐硕 泮斌峰 《科学技术与工程》 2011年第10期2266-2270,2293,共6页

亚轨道飞行器飞行任务的主要特点是任务多样,任务时间间隔短。因此快速生成最优轨迹对保障亚轨道飞行器任务的完成至关重要。针对传统上升轨迹设计方法中存在的时间花销大、任务适应性较差等问题,基于最优控制理论对亚轨道飞行器上升段... 亚轨道飞行器飞行任务的主要特点是任务多样,任务时间间隔短。因此快速生成最优轨迹对保障亚轨道飞行器任务的完成至关重要。针对传统上升轨迹设计方法中存在的时间花销大、任务适应性较差等问题,基于最优控制理论对亚轨道飞行器上升段轨迹生成方法进行了研究。以上升段燃料消耗量最少作为性能指标,选取攻角、侧滑角和倾斜角作为控制变量求解最优性条件。采用经典的有限差分法将状态和伴随状态表示的两点边值常微分方程问题转化为非线性方程组,并使用改进型牛顿法求根。最后通过仿真分析,验证了给出的轨迹生成方法的快速性。 展开更多

关键词 亚轨道飞行器 轨迹快速生成 有限差分 上升段

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亚轨道飞行器再入轨道设计方法研究 被引量：1

10

作者 回睿姣 李新国 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第8期1836-1840,共5页

由于亚轨道飞行器再入过程持续时间短等特点,使得用于航天飞机的标准轨道法不适用于亚轨道飞行器。因此研究了基于插值的返回轨道生成算法。在传统的三段关于能量线性的阻力剖面的基础上提出改进算法。该算法先根据返回轨道约束、平衡... 由于亚轨道飞行器再入过程持续时间短等特点,使得用于航天飞机的标准轨道法不适用于亚轨道飞行器。因此研究了基于插值的返回轨道生成算法。在传统的三段关于能量线性的阻力剖面的基础上提出改进算法。该算法先根据返回轨道约束、平衡滑翔约束确定阻力剖面上界和下界,后引入三次曲线使其平滑。最后,一维搜索出合适的纵程参数,通过插值得到最终的标准轨道。 展开更多

关键词 亚轨道飞行器 再入 轨道设计

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亚轨道飞行器返回轨迹设计方法 被引量：1

11

作者 韩璐 石宝兰 +1 位作者 毕永涛 黄宇 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期7-10,共4页

针对亚轨道飞行器返回轨迹设计难点以及当前已有方法和模型的不足,提出了一种亚轨道飞行器返回轨迹设计方法。将返回轨迹分为初始返回段和机动转弯段,在机动转弯过程引入航向角偏差参数,并根据该参数标志的转弯终点对倾侧角进行迭代求解... 针对亚轨道飞行器返回轨迹设计难点以及当前已有方法和模型的不足,提出了一种亚轨道飞行器返回轨迹设计方法。将返回轨迹分为初始返回段和机动转弯段,在机动转弯过程引入航向角偏差参数,并根据该参数标志的转弯终点对倾侧角进行迭代求解,能够有效处理亚轨道飞行器返回过程大范围机动转弯问题以及返回过程的各类约束,并通过算例验证了方法的可行性。设计方法符合亚轨道飞行器返回轨迹特点,能够满足设计要求。 展开更多

关键词 亚轨道飞行器 返回轨迹 设计方法

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蓝色起源公司再次成功试飞亚轨道飞行器

12

《航天器工程》 CSCD 北大核心 2018年第3期152-152,共1页

据新华网2018年5月2日报道,4月29日,蓝色起源公司再次成功试飞并回收升级版“新谢泼德”亚轨道飞行器.这是该公司今年首次发射试验任务.飞行器到达的最高高度约为l07km,已到达通常定义的地球大气层和外太空之间的边界.此次也是“新谢泼... 据新华网2018年5月2日报道,4月29日,蓝色起源公司再次成功试飞并回收升级版“新谢泼德”亚轨道飞行器.这是该公司今年首次发射试验任务.飞行器到达的最高高度约为l07km,已到达通常定义的地球大气层和外太空之间的边界.此次也是“新谢泼德”飞行器第8次执行试验飞行任务.2017年底,公司首次试验第二代“新谢泼德”飞行器,此前6次任务中使用的老款飞行器被淘汰,升级版的飞行器使用的是新一代火箭和新版本载人舱,其中载人舱的特点是拥有一个约0.8m^2的天窗。 展开更多

关键词 亚轨道飞行器 试飞 起源 蓝色 试验任务 地球大气层 飞行任务 升级版

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亚轨道高动态飞行器拦截弹道模式研究

13

作者 余卓阳 谢放 +2 位作者 许伟 田博 郭昊 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期12-16,22,共6页

由于亚轨道高动态飞行器一般在大气层边缘作高速飞行,现有的防空导弹难以对其进行拦截,因此针对亚轨道高动态飞行器拦截弹道模式进行研究。建立了拦截弹运动学和动力学模型,在此基础上利用参数优化方法和最优控制理论分别对传统视距拦... 由于亚轨道高动态飞行器一般在大气层边缘作高速飞行,现有的防空导弹难以对其进行拦截,因此针对亚轨道高动态飞行器拦截弹道模式进行研究。建立了拦截弹运动学和动力学模型,在此基础上利用参数优化方法和最优控制理论分别对传统视距拦截作战模式和超视距拦截作战模式下的拦截弹道进行了优化设计,得到了两种作战模式下拦截弹最优弹道。研究结果表明:超视距拦截作战模式能够充分发挥拦截弹能量优势,扩展拦截弹的射程。 展开更多

关键词 亚轨道飞行器 弹道模式 超视距拦截 参数优化 最优控制

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NASA资助亚轨道飞行试验

14

《航天器工程》 2010年第5期28-28,共1页

据英国Flightglobal网站2010年8月31日报道，NASA已与两个公司签订价值47．5万美元的可重复使用亚轨道飞行器开发合同。在被称作商用可重复利用亚轨道研究规划（CRuSR）的公私合作项目下，Ar—madillo太空公司与Masten太空系统公司将会... 据英国Flightglobal网站2010年8月31日报道，NASA已与两个公司签订价值47．5万美元的可重复使用亚轨道飞行器开发合同。在被称作商用可重复利用亚轨道研究规划（CRuSR）的公私合作项目下，Ar—madillo太空公司与Masten太空系统公司将会进行试验性临近空间飞行器的操作试验飞行， 展开更多

关键词 亚轨道飞行器 NASA 飞行试验 资助 近空间飞行器 可重复使用 可重复利用 合作项目

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基于改进正交试验设计的飞行轨道参数优化 被引量：1

15

作者 韩冰 唐硕 闫晓东 《科学技术与工程》 2010年第14期3408-3413,共6页

采用微分进化算法改进了标准正交设计的均匀性。运用标准正交设计法和改进的正交设计法优化亚轨道飞行器再入段轨道参数。在相同的样本容量下,标准正交设计得到了估计误差满足要求的回归模型,而改进的正交设计得到的回归模型的估计误差... 采用微分进化算法改进了标准正交设计的均匀性。运用标准正交设计法和改进的正交设计法优化亚轨道飞行器再入段轨道参数。在相同的样本容量下,标准正交设计得到了估计误差满足要求的回归模型,而改进的正交设计得到的回归模型的估计误差有了进一步减小。采用复形调优法对两个回归模型进行寻优计算,两模型所得最优解均满足精度要求,而改进正交设计所得模型的优化效果更好。改进正交设计法进一步增强了抽样效率,是适用于轨道参数优化的重要方法。 展开更多

关键词 正交设计 均匀性 亚轨道飞行器 轨道优化 微分进化

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基于反馈线性化的H-V返回轨道跟踪方法 被引量：12

16

作者 闫晓东 唐硕 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1546-1550,1576,共6页

高度-速度(H-V)剖面是亚轨道飞行器(SLV)返回轨道的可选方案之一。应用反馈线性化方法设计了一种H-V标准轨道的跟踪方法。跟踪方法以倾斜角作为主要控制变量,以高度作为输出,通过状态反馈将输入输出非线性特性变为简单的线性双积分器关... 高度-速度(H-V)剖面是亚轨道飞行器(SLV)返回轨道的可选方案之一。应用反馈线性化方法设计了一种H-V标准轨道的跟踪方法。跟踪方法以倾斜角作为主要控制变量,以高度作为输出,通过状态反馈将输入输出非线性特性变为简单的线性双积分器关系,再通过极点配置,将跟踪误差动态特性设计为二阶阻尼振荡环节,使其可以指数收敛于0。系统内动态特性显示,跟踪方法可以实现标准轨道的稳定跟踪。 展开更多

关键词 亚轨道飞行器 再入制导 反馈线性化 轨道跟踪

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一种基于解析规划的多约束再入制导算法 被引量：5

17

作者 李强 夏群利 +1 位作者 郭涛 温求遒 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期1-4,9,共5页

提出了一种基于H-V剖面的亚轨道飞行器再入制导方法。将再入轨迹分为初始下降段和过渡段分别进行规划,初始下降段采用常值倾侧角飞行,过渡段则采用四次解析多项式进行描述,满足再入走廊约束和能量管理(TAEM)初始条件的同时提高再入轨迹... 提出了一种基于H-V剖面的亚轨道飞行器再入制导方法。将再入轨迹分为初始下降段和过渡段分别进行规划,初始下降段采用常值倾侧角飞行,过渡段则采用四次解析多项式进行描述,满足再入走廊约束和能量管理(TAEM)初始条件的同时提高再入轨迹在线规划速度;通过反馈线性化方法设计自适应控制律跟踪标准剖面,同时根据航向误差走廊确定滚转方向,从而完成纵向和侧向的联合设计。仿真结果表明,该制导方法对初始状态偏差和参数不确定性具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 亚轨道飞行器 再入走廊 再入制导 H-V剖面 解析规划 反馈线性化

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固液混合火箭发动机技术综述与展望 被引量：30

18

作者 蔡国飙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期831-839,共9页

介绍了固液混合火箭发动机的特点、发展历史和现状,结合我国航天发展情况,分析了固液混合火箭发动机在航天领域中的应用前景,指出了固液混合火箭发动机适合应用于探空火箭、小型运载火箭、靶标与导弹、亚轨道飞行器及载人飞船、助推器... 介绍了固液混合火箭发动机的特点、发展历史和现状,结合我国航天发展情况,分析了固液混合火箭发动机在航天领域中的应用前景,指出了固液混合火箭发动机适合应用于探空火箭、小型运载火箭、靶标与导弹、亚轨道飞行器及载人飞船、助推器及上面级与姿轨控系统中,应用前景广泛。总结和介绍了北航固液探空火箭的设计方法和研制情况,分析了影响固液混合火箭发动机性能提高和应用的主要关键技术。 展开更多

关键词 固液混合火箭发动机 亚轨道飞行器 助推器 上面级 探空火箭 述评

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2013年国外值得关注的载人航天任务

19

《载人航天》 CSCD 2013年第1期46-46,共1页

2012年是世界载人航天繁忙的一年，从各航天国家的载人航天发展计划看，2013年将愈加忙碌。美国国家航空航天局（NASA）的深空探索活动如火如荼，俄罗斯的火箭按部就班地运送航天员往返国际空间站，更多的国家如韩国、印度、加拿大及欧... 2012年是世界载人航天繁忙的一年，从各航天国家的载人航天发展计划看，2013年将愈加忙碌。美国国家航空航天局（NASA）的深空探索活动如火如荼，俄罗斯的火箭按部就班地运送航天员往返国际空间站，更多的国家如韩国、印度、加拿大及欧盟国家将在2013年发射机器人科学探测器。2013年国外值得关注的载人航天任务：1．亚轨道试验飞行：2013年私营空间企业研发的栽人亚轨道飞行器将进行多项重要的试验飞行，将付费乘客送往太空短暂旅行。维珍银河公司的“太空船二号”已经进行了多次滑翔试验，将在2013年利用其火箭发动机进行第一次动力飞行。XCOR航空航天公司计划于2013年进行其“山猫”亚轨道飞行器的试验飞行。这两家公司都计划在2014年承载其第一位乘客。 展开更多

关键词 载人航天 航天任务 美国国家航空航天局 国外 亚轨道飞行器 试验飞行 国际空间站 火箭发动机

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2013年值得关注的12项太空任务

20

《航天器工程》 2013年第1期119-119,共1页

中国航天网2013年1月5日消息，据外国网站近期报道，2013年值得关注的航天发射任务有：（1）亚轨道飞行试验一——私营太空企业研发的载人亚轨道飞行器（如维珍银河公司的太空飞船-2，XCOR航空航天公司山猫号飞船）将进行多项重要试验... 中国航天网2013年1月5日消息，据外国网站近期报道，2013年值得关注的航天发射任务有：（1）亚轨道飞行试验一——私营太空企业研发的载人亚轨道飞行器（如维珍银河公司的太空飞船-2，XCOR航空航天公司山猫号飞船）将进行多项重要试验飞行；（2）韩国将第3次尝试发射韩国航天运载火箭-1（KSLV-1），前2次发射均告失败；（3）印度和法国合作研制的“萨拉尔”卫星（SARAL／AhiKa）将用于海洋测高，计划于2013年1月由印度极轨卫星运载火箭（PSLV）发射， 展开更多

关键词 太空任务 卫星运载火箭 亚轨道飞行器 发射任务 航天公司 太空飞船 飞行试验 试验飞行

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