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分离模块航天器综合评估方法研究
被引量:
1
1
作者
杨志
刘胜利
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第12期1540-1549,共10页
以分离模块航天器概念设计阶段的方案评估分析为目标,提出一种基于数学建模和蒙特卡洛模拟的定量化评估分析方法框架。首先,定义了分离模块航天器生命周期状态及其转移过程,建立了状态转移概率矩阵,将生命周期不确定风险因素在状态转移...
以分离模块航天器概念设计阶段的方案评估分析为目标,提出一种基于数学建模和蒙特卡洛模拟的定量化评估分析方法框架。首先,定义了分离模块航天器生命周期状态及其转移过程,建立了状态转移概率矩阵,将生命周期不确定风险因素在状态转移过程中加以考虑;进而,基于系统状态模型建立了分离模块航天器生命周期成本和净收益计算模型;然后,以生命周期成本和净收益的均值和标准差作为评价指标,提出了基于蒙特卡洛模拟的综合评估仿真分析方法;最后,采用典型设计案例进行了分析与验证。
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关键词
分离模块航天器
综合评估
数学建模
蒙特卡洛模拟
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职称材料
一种针对分离模块航天器系统的分层优化方法
2
作者
唐宇
陈小前
姚雯
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第9期1207-1214,共8页
针对分离模块航天器系统优化中存在计算量大、算法复杂度高的问题,提出了一种基于分层的分离模块航天器系统优化方法。该方法将系统优化问题分解为三个层次进行,顶层规划模块数和轨道高度,中间层优化组件配置,底层优化运载发射方案。其...
针对分离模块航天器系统优化中存在计算量大、算法复杂度高的问题,提出了一种基于分层的分离模块航天器系统优化方法。该方法将系统优化问题分解为三个层次进行,顶层规划模块数和轨道高度,中间层优化组件配置,底层优化运载发射方案。其中顶层嵌套调用中间层,中间层嵌套调用底层,底层直接计算求解最优运载发射方案,避免了直接基于分离模块航天器全寿命周期仿真来优化运载发射方案。应用该方法对虚拟对地遥感分离模块航天器进行优化,结果表明,优化过程简单,计算量小,算法复杂度低,优化效果显著。
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关键词
分离模块航天器
分层优化
运载发射方案优化
组件配置优化
模块
数与轨道高度优化
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职称材料
分离模块航天器不确定性多学科设计优化
被引量:
1
3
作者
姚雯
陈小前
+1 位作者
黄奕勇
Michel van Tooren
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期9-16,共8页
为了在分离模块航天器研制过程中充分考虑各类不确定性因素的影响,以此对全寿命周期成本、收益以及系统稳健性和灵活性进行综合评价和设计优化,本文对新概念航天器———分离模块航天器概念设计阶段的不确定性多学科设计优化(UMDO)进行...
为了在分离模块航天器研制过程中充分考虑各类不确定性因素的影响,以此对全寿命周期成本、收益以及系统稳健性和灵活性进行综合评价和设计优化,本文对新概念航天器———分离模块航天器概念设计阶段的不确定性多学科设计优化(UMDO)进行了研究。首先,对UMDO方法进行了概述,对分离模块航天器UMDO的主要流程进行了介绍。其次,对分离模块航天器系统的体系结构和评价准则进行了定义,对学科模型、成本模型和收益模型进行了建模,并对其不确定性因素进行了提取和建模。最后以虚拟对地遥感分离模块航天器的概念阶段总体设计为例,对其UMDO数学问题进行了表述,采用UMDO优化过程对优化问题进行了组织与求解。优化结果表明,通过UMDO方法进行设计优化,能够有效提高不确定性因素影响下的设计方案期望净收益及其稳健性,验证了分离模块航天器不确定性多学科设计优化的可行性和有效性。
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关键词
分离模块航天器
不确定性
不确定性多学科设计优化
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职称材料
基于分离模块航天器的激光输能技术研究
被引量:
5
4
作者
杨业伟
李小将
张东来
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期126-130,共5页
随着航天任务的日趋复杂化,航天器能源需求越来越高,将激光输能技术运用于航天器能源供给越来越受到重视。针对当前地基激光输能技术的发展现状和不足,本文从分离模块航天器的设计理念出发,研究了一种基于模块化航天器的天基激光输能技...
随着航天任务的日趋复杂化,航天器能源需求越来越高,将激光输能技术运用于航天器能源供给越来越受到重视。针对当前地基激光输能技术的发展现状和不足,本文从分离模块航天器的设计理念出发,研究了一种基于模块化航天器的天基激光输能技术。介绍了这种天基激光输能的输能模式和输能过程,分析了其相对于地基激光输能的优势。根据当前激光技术和航天技术的发展现状,分析了实现天基激光输能方式需要解决的五个关键技术,为分离模块航天器的能量供给提供了一种新的解决方案。
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关键词
激光输能
分离模块航天器
光电转换
空间布站
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职称材料
基于相对偏心率/轨道倾角矢量的分离模块航天器队形设计方法
5
作者
李兆铭
杨健
尹航
《科学技术与工程》
北大核心
2013年第18期5415-5418,共4页
分离模块航天器是分布式空间系统的一种创新应用。针对分离模块航天器中伴飞模块经典轨道根数设计的问题,本文从运动学角度出发,给出了基于相对偏心率/轨道倾角矢量的分离模块航天器队形设计方法。在已知主模块经典轨道根数的情况下,通...
分离模块航天器是分布式空间系统的一种创新应用。针对分离模块航天器中伴飞模块经典轨道根数设计的问题,本文从运动学角度出发,给出了基于相对偏心率/轨道倾角矢量的分离模块航天器队形设计方法。在已知主模块经典轨道根数的情况下,通过定义的队形参数可以反算出伴飞模块的经典轨道根数,该方法描述简洁,并且具有很高的精度。最后的仿真结果表明了该方法的有效性。
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关键词
相对偏心率
轨道倾角矢量
分离模块航天器
队形设计
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职称材料
分离模块异构航天器集群松散队形设计
被引量:
2
6
作者
黄河
周军
刘莹莹
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第12期1405-1411,共7页
针对近地轨道分离模块航天器集群,考虑航天器之间面质比差异,提出一种能在较长时间内维持两星之间相对距离的松散队形设计方法。该方法以相对偏心率向量和相对轨道倾角向量描述松散队形,以两颗卫星之间的轨道长半轴之差和相对相位角之...
针对近地轨道分离模块航天器集群,考虑航天器之间面质比差异,提出一种能在较长时间内维持两星之间相对距离的松散队形设计方法。该方法以相对偏心率向量和相对轨道倾角向量描述松散队形,以两颗卫星之间的轨道长半轴之差和相对相位角之差为优化变量,并且通过设置虚拟空间圆解决避碰问题,保证在考虑气动力摄动的情况下,异构航天器松散编队能够有较长时间满足距离要求。仿真研究表明,针对轨道高度为500 km的参考轨道,当两星面质比分别为0.003 m2/kg和0.0032 m2/kg时,两颗卫星之间的距离能够在50天内处于200 m到20 km之间。
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关键词
分离模块航天器
松散编队
异构
航天器
集群
队形设计
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职称材料
美国国防高级研究计划局F6项目发展研究
被引量:
29
7
作者
刘豪
梁巍
《航天器工程》
2010年第2期92-98,共7页
2009年11月25日,美国国防高级研究计划局(DARPA)将分离模块航天器(F6)研究项目的第二阶段研究合同授予轨道科学公司,合同为期一年,总价7460万美元。这一事件说明美国的分离模块航天器项目取得了阶段性成果。文章介绍了分离模块航天器的...
2009年11月25日,美国国防高级研究计划局(DARPA)将分离模块航天器(F6)研究项目的第二阶段研究合同授予轨道科学公司,合同为期一年,总价7460万美元。这一事件说明美国的分离模块航天器项目取得了阶段性成果。文章介绍了分离模块航天器的概念和项目进展,对以价值为中心的航天器设计理念进行了分析和探讨,并得出了几点启示和建议。
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关键词
分离模块航天器
创新概念
研究进展
以价值为中心
天基群组
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职称材料
激光无线能量传输在轨应用方法
被引量:
5
8
作者
申景诗
程坤
+1 位作者
马波
贾蕴
《航天器工程》
北大核心
2015年第1期25-30,共6页
根据分离模块航天器系统特点和任务需求,结合无线能量传输的技术能力和水平,开展激光无线能量传输在分离模块航天器系统中应用方法研究,设计了一种基于激光相控阵技术的多光束激光能量发射天线以及由其组成的激光无线能量系统方案,包括...
根据分离模块航天器系统特点和任务需求,结合无线能量传输的技术能力和水平,开展激光无线能量传输在分离模块航天器系统中应用方法研究,设计了一种基于激光相控阵技术的多光束激光能量发射天线以及由其组成的激光无线能量系统方案,包括航天器编队、能量转换、激光发射等方式,对未来的激光能量传输的在轨应用具有参考价值。
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关键词
分离模块航天器
激光无线能量传输
卫星编队
多光束发射
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职称材料
题名
分离模块航天器综合评估方法研究
被引量:
1
1
作者
杨志
刘胜利
机构
航天东方红卫星有限公司
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第12期1540-1549,共10页
基金
国家863高技术研究发展计划基金项目(2012AA120601)
文摘
以分离模块航天器概念设计阶段的方案评估分析为目标,提出一种基于数学建模和蒙特卡洛模拟的定量化评估分析方法框架。首先,定义了分离模块航天器生命周期状态及其转移过程,建立了状态转移概率矩阵,将生命周期不确定风险因素在状态转移过程中加以考虑;进而,基于系统状态模型建立了分离模块航天器生命周期成本和净收益计算模型;然后,以生命周期成本和净收益的均值和标准差作为评价指标,提出了基于蒙特卡洛模拟的综合评估仿真分析方法;最后,采用典型设计案例进行了分析与验证。
关键词
分离模块航天器
综合评估
数学建模
蒙特卡洛模拟
Keywords
Fractionated spacecraft
Comprehensive assessment
Mathematical modeling
Monte carlo simulation
分类号
V421.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
一种针对分离模块航天器系统的分层优化方法
2
作者
唐宇
陈小前
姚雯
机构
国防科学技术大学航天科学与工程学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第9期1207-1214,共8页
基金
国家自然科学基金(50975280
51205403)
文摘
针对分离模块航天器系统优化中存在计算量大、算法复杂度高的问题,提出了一种基于分层的分离模块航天器系统优化方法。该方法将系统优化问题分解为三个层次进行,顶层规划模块数和轨道高度,中间层优化组件配置,底层优化运载发射方案。其中顶层嵌套调用中间层,中间层嵌套调用底层,底层直接计算求解最优运载发射方案,避免了直接基于分离模块航天器全寿命周期仿真来优化运载发射方案。应用该方法对虚拟对地遥感分离模块航天器进行优化,结果表明,优化过程简单,计算量小,算法复杂度低,优化效果显著。
关键词
分离模块航天器
分层优化
运载发射方案优化
组件配置优化
模块
数与轨道高度优化
Keywords
Separated spacecraft
Hierarchical optimization
Launch vehicles and batches optimization
Componentconfiguration optimization
Optimization of number of modules and height of orbit
分类号
V474.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
分离模块航天器不确定性多学科设计优化
被引量:
1
3
作者
姚雯
陈小前
黄奕勇
Michel van Tooren
机构
国防科技大学航天与材料工程学院
代尔夫特理工大学空天工程学院
出处
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期9-16,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(50975280
61004094)
+2 种基金
教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-08-0149)
国防科技大学优秀研究生创新资助项目(B090102)
湖南省研究生科研创新资助项目
文摘
为了在分离模块航天器研制过程中充分考虑各类不确定性因素的影响,以此对全寿命周期成本、收益以及系统稳健性和灵活性进行综合评价和设计优化,本文对新概念航天器———分离模块航天器概念设计阶段的不确定性多学科设计优化(UMDO)进行了研究。首先,对UMDO方法进行了概述,对分离模块航天器UMDO的主要流程进行了介绍。其次,对分离模块航天器系统的体系结构和评价准则进行了定义,对学科模型、成本模型和收益模型进行了建模,并对其不确定性因素进行了提取和建模。最后以虚拟对地遥感分离模块航天器的概念阶段总体设计为例,对其UMDO数学问题进行了表述,采用UMDO优化过程对优化问题进行了组织与求解。优化结果表明,通过UMDO方法进行设计优化,能够有效提高不确定性因素影响下的设计方案期望净收益及其稳健性,验证了分离模块航天器不确定性多学科设计优化的可行性和有效性。
关键词
分离模块航天器
不确定性
不确定性多学科设计优化
Keywords
fractionated modularized cluster spacecraft
uncertainty
Uncertainty-based Multidisciplinary Design Optimization(UMDO)
分类号
V474.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于分离模块航天器的激光输能技术研究
被引量:
5
4
作者
杨业伟
李小将
张东来
机构
装备学院研究生院
装备学院激光推进及其应用国家重点实验室
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期126-130,共5页
基金
激光推进及其应用国家重点实验基础研究项目资助课题
文摘
随着航天任务的日趋复杂化,航天器能源需求越来越高,将激光输能技术运用于航天器能源供给越来越受到重视。针对当前地基激光输能技术的发展现状和不足,本文从分离模块航天器的设计理念出发,研究了一种基于模块化航天器的天基激光输能技术。介绍了这种天基激光输能的输能模式和输能过程,分析了其相对于地基激光输能的优势。根据当前激光技术和航天技术的发展现状,分析了实现天基激光输能方式需要解决的五个关键技术,为分离模块航天器的能量供给提供了一种新的解决方案。
关键词
激光输能
分离模块航天器
光电转换
空间布站
Keywords
laser transmission
fractionated spacecraft
photovoltaic conversion
space deployment
分类号
TN24 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于相对偏心率/轨道倾角矢量的分离模块航天器队形设计方法
5
作者
李兆铭
杨健
尹航
机构
中国人民解放军装备学院研究生管理大队
中国人民解放军装备学院航天装备系
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2013年第18期5415-5418,共4页
基金
部委级预研项目(513210103)资助
文摘
分离模块航天器是分布式空间系统的一种创新应用。针对分离模块航天器中伴飞模块经典轨道根数设计的问题,本文从运动学角度出发,给出了基于相对偏心率/轨道倾角矢量的分离模块航天器队形设计方法。在已知主模块经典轨道根数的情况下,通过定义的队形参数可以反算出伴飞模块的经典轨道根数,该方法描述简洁,并且具有很高的精度。最后的仿真结果表明了该方法的有效性。
关键词
相对偏心率
轨道倾角矢量
分离模块航天器
队形设计
Keywords
eccentricity/inclination vector fractionated spacecraft formation design
分类号
V412.41 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
分离模块异构航天器集群松散队形设计
被引量:
2
6
作者
黄河
周军
刘莹莹
机构
西北工业大学精确制导与控制研究所
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第12期1405-1411,共7页
基金
国家自然科学基金(61304238)
国家高技术研究发展计划(2012AA120602)
中央高校基本科研业务费(3102014JCQ01004)
文摘
针对近地轨道分离模块航天器集群,考虑航天器之间面质比差异,提出一种能在较长时间内维持两星之间相对距离的松散队形设计方法。该方法以相对偏心率向量和相对轨道倾角向量描述松散队形,以两颗卫星之间的轨道长半轴之差和相对相位角之差为优化变量,并且通过设置虚拟空间圆解决避碰问题,保证在考虑气动力摄动的情况下,异构航天器松散编队能够有较长时间满足距离要求。仿真研究表明,针对轨道高度为500 km的参考轨道,当两星面质比分别为0.003 m2/kg和0.0032 m2/kg时,两颗卫星之间的距离能够在50天内处于200 m到20 km之间。
关键词
分离模块航天器
松散编队
异构
航天器
集群
队形设计
Keywords
Fractionated spacecraft
Incompact formation
Isomerized spacecraft
Cluster
Formation design
分类号
V44 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
美国国防高级研究计划局F6项目发展研究
被引量:
29
7
作者
刘豪
梁巍
机构
北京空间科技信息研究所
出处
《航天器工程》
2010年第2期92-98,共7页
文摘
2009年11月25日,美国国防高级研究计划局(DARPA)将分离模块航天器(F6)研究项目的第二阶段研究合同授予轨道科学公司,合同为期一年,总价7460万美元。这一事件说明美国的分离模块航天器项目取得了阶段性成果。文章介绍了分离模块航天器的概念和项目进展,对以价值为中心的航天器设计理念进行了分析和探讨,并得出了几点启示和建议。
关键词
分离模块航天器
创新概念
研究进展
以价值为中心
天基群组
Keywords
fractionated spacecraft
innovative concept
development
value-centric
space-based group
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
激光无线能量传输在轨应用方法
被引量:
5
8
作者
申景诗
程坤
马波
贾蕴
机构
山东航天电子技术研究所
出处
《航天器工程》
北大核心
2015年第1期25-30,共6页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA120605)
文摘
根据分离模块航天器系统特点和任务需求,结合无线能量传输的技术能力和水平,开展激光无线能量传输在分离模块航天器系统中应用方法研究,设计了一种基于激光相控阵技术的多光束激光能量发射天线以及由其组成的激光无线能量系统方案,包括航天器编队、能量转换、激光发射等方式,对未来的激光能量传输的在轨应用具有参考价值。
关键词
分离模块航天器
激光无线能量传输
卫星编队
多光束发射
Keywords
fractionated modular spacecraft~ laser power transmission~ satellite formations~ mul-tiple laser beam transmission
分类号
V442 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
分离模块航天器综合评估方法研究
杨志
刘胜利
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
1
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职称材料
2
一种针对分离模块航天器系统的分层优化方法
唐宇
陈小前
姚雯
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
0
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职称材料
3
分离模块航天器不确定性多学科设计优化
姚雯
陈小前
黄奕勇
Michel van Tooren
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
1
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职称材料
4
基于分离模块航天器的激光输能技术研究
杨业伟
李小将
张东来
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2014
5
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职称材料
5
基于相对偏心率/轨道倾角矢量的分离模块航天器队形设计方法
李兆铭
杨健
尹航
《科学技术与工程》
北大核心
2013
0
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职称材料
6
分离模块异构航天器集群松散队形设计
黄河
周军
刘莹莹
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
2
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职称材料
7
美国国防高级研究计划局F6项目发展研究
刘豪
梁巍
《航天器工程》
2010
29
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职称材料
8
激光无线能量传输在轨应用方法
申景诗
程坤
马波
贾蕴
《航天器工程》
北大核心
2015
5
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职称材料
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