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分离模块航天器综合评估方法研究 被引量:1
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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。 展开更多
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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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。 展开更多
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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分离模块航天器虚拟对接姿态鲁棒自适应协同控制 被引量:1
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作者 李兆铭 高永明 +2 位作者 牛亚峰 黄勇 李磊 《航天控制》 CSCD 北大核心 2013年第5期55-61,共7页
针对分离模块航天器虚拟对接这一关键技术,从航天器姿态控制的角度设计了一种鲁棒自适应协同控制器,该控制器容许模块存在转动惯量不确定及受空间摄动干扰等因素,利用模块间无线通信将主模块的状态信息引入从模块控制器中,从而实现了主... 针对分离模块航天器虚拟对接这一关键技术,从航天器姿态控制的角度设计了一种鲁棒自适应协同控制器,该控制器容许模块存在转动惯量不确定及受空间摄动干扰等因素,利用模块间无线通信将主模块的状态信息引入从模块控制器中,从而实现了主从模块协同虚拟对接。采用修正的罗德里格斯参数描述模块的姿态,将虚拟对接的姿态控制分为2个过程,分别给出每个过程期望姿态的解算方法。将转动惯量不确定性和空间摄动干扰作为整体分析,利用滑模控制思想分别为主从模块设计了鲁棒自适应控制器,并基于Lyapunov稳定性理论给出控制器的稳定性证明,最后的仿真结果验证了该控制器的有效性。 展开更多
关键词 分离模块航天器 虚拟对接 姿态控制 鲁棒自适应 协同
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多Agent自主系统结构及其在分离模块航天器中的应用 被引量:2
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作者 颜军 李勇 《航天控制》 CSCD 北大核心 2013年第2期49-55,共7页
针对分离模块航天器对于灵活构建和组织多个卫星协同工作,实现自主运行的需求,提出基于"Agent容器程序"管理的多Agent自主运行系统结构。以多个规划Agent的组织为基础,综合使用多种类型的通用及专用Agent,实现了自主运行系统... 针对分离模块航天器对于灵活构建和组织多个卫星协同工作,实现自主运行的需求,提出基于"Agent容器程序"管理的多Agent自主运行系统结构。以多个规划Agent的组织为基础,综合使用多种类型的通用及专用Agent,实现了自主运行系统的适用性、灵活性和健壮性,为多卫星协同工作的仿真和实际应用提供可行的方法。 展开更多
关键词 自主运行系统 多AGENT 分离模块航天器
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分离模块航天器不确定性多学科设计优化 被引量:1
5
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。 展开更多
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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基于分离模块航天器的激光输能技术研究 被引量:5
6
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。 展开更多
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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分离模块异构航天器集群松散队形设计 被引量:2
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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。 展开更多
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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分离模块化航天器系统评估和优化设计研究 被引量:5
8
作者 徐明 王金龙 《上海航天》 2015年第6期8-16,共9页
对分离模块化航天器系统评估和优化设计进行了研究。定义分离模块航天器的成本与价值,建立成本模型、价值模型和不确定性模型。考虑模块的物理约束、功能约束和用户需求对功能组件进行模块设计,并在发射运载能力内制定航天器的模块组合... 对分离模块化航天器系统评估和优化设计进行了研究。定义分离模块航天器的成本与价值,建立成本模型、价值模型和不确定性模型。考虑模块的物理约束、功能约束和用户需求对功能组件进行模块设计,并在发射运载能力内制定航天器的模块组合发射方案。按航天器生命周期流程对生命周期的模块研制、发射运载、在轨操控三个阶段中考虑不确定性因素影响的风险成本和功能模块的价值收益进行计算,得到分离模块航天器生命周期内的总成本、总价值收益和净现值(NPV)。用蒙特卡罗方法分析不同不确定性因素的分离模块航天器的成本与价值分布。设定优化目标和优化条件,用遗传算法优化分离模块航天器设计方案,提高分离模块航天器的投入产出比。 展开更多
关键词 分离模块航天器 不确定性 价值评估 全寿命期仿真 确定性多学科优化
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美国国防高级研究计划局F6项目发展研究 被引量:29
9
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。 展开更多
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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激光无线能量传输在轨应用方法 被引量:5
10
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。 展开更多
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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