我国深空探测器制导导航与控制技术发展

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作者 于洁 乔德治 王华强 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期92-102,共11页

制导导航与控制(GNC)技术是深空探测任务的一项核心关键技术。文章介绍了我国深空探测器GNC技术的发展和成就,包括:探月工程中环绕探测、着陆巡视、返回再入等历次任务的关键技术发展和成果,例如高精度高可靠轨道控制、自适应动力显式... 制导导航与控制(GNC)技术是深空探测任务的一项核心关键技术。文章介绍了我国深空探测器GNC技术的发展和成就,包括:探月工程中环绕探测、着陆巡视、返回再入等历次任务的关键技术发展和成果,例如高精度高可靠轨道控制、自适应动力显式制导、基于双目立体视觉的自主环境感知、跳跃式返回再入技术;天问一号火星探测器的关键技术及成果,例如大动态环境下的高容错自主导航技术、大干扰下的快速姿态机动控制技术。最后,对未来深空探测领域GNC技术的发展趋势和需求进行了展望,在自主运行、人工智能等方向给出了发展建议。 展开更多

关键词 深空探测器 制导导航与控制 软着陆 巡视探测 返回再入

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我国载人航天器制导导航与控制技术发展成就及展望 被引量：2

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作者 胡军 张锦江 宗红 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2022年第6期139-146,共8页

介绍我国载人航天器制导导航与控制(GNC)技术的发展成就、技术演化和发展趋势,包括:载人飞船天地安全返回控制和空间交会对接控制两大基本技术的发展和演化;空间站大挠性体的变构型控制和角动量管理控制,多舱段融合组合体健康管理;会与... 介绍我国载人航天器制导导航与控制(GNC)技术的发展成就、技术演化和发展趋势,包括:载人飞船天地安全返回控制和空间交会对接控制两大基本技术的发展和演化;空间站大挠性体的变构型控制和角动量管理控制,多舱段融合组合体健康管理;会与空间站共轨飞行的我国巡天空间望远镜极高精度姿态控制技术。最后,对空间站运营阶段载人飞船和后续载人月球探测航天器的智能自主控制技术的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 载人航天器 制导导航与控制 安全返回 交会对接 组合体控制 高精度姿态控制

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运载火箭垂直回收着陆段制导导航与控制技术研究 被引量：10

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作者 赵海斌 潘豪 +2 位作者 王聪 伊鑫 胡海峰 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2021年第1期76-81,共6页

子级垂直回收的一项关键技术是制导、导航与控制(Guidance Navigation and Control,GNC)技术。瞄准未来的组合体回收模式,结合现阶段发动机、着陆支架等环节的性能和特点,全面分析了返回过程中最关键的垂直着陆段对控制系统的需求和约... 子级垂直回收的一项关键技术是制导、导航与控制(Guidance Navigation and Control,GNC)技术。瞄准未来的组合体回收模式,结合现阶段发动机、着陆支架等环节的性能和特点,全面分析了返回过程中最关键的垂直着陆段对控制系统的需求和约束条件,研究了一种针对垂直着陆段的GNC技术,包含高精度导航算法、适应大推重比运载器快速下降模式着陆的凸优化在线轨迹规划与制导算法、适应大静不稳和晃动极零结构的参数优化设计以及基于自抗扰的高精度姿态控制算法。仿真结果表明,提出的技术可以满足设计需求。 展开更多

关键词 运载火箭 垂直返回 制导、导航与控制

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嫦娥六号月球轨道无人自主交会制导、导航与控制技术

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作者 王勇 刘涛 +8 位作者 乔德治 郑永洁 李轶 于丹 胡锦昌 马琳 郭朝礼 邱芳 桂庆华 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2024年第6期24-33,共10页

环月轨道交会对接是嫦娥六号任务最为重要的关键环节之一.为了在月球环境下实现高精度和高可靠的交会对接,嫦娥六号轨道器采用了基于“滤波器独立,估计值融合”思路设计的自主导航算法、基于时间+角度条件规划的霍曼交会寻的制导算法、... 环月轨道交会对接是嫦娥六号任务最为重要的关键环节之一.为了在月球环境下实现高精度和高可靠的交会对接,嫦娥六号轨道器采用了基于“滤波器独立,估计值融合”思路设计的自主导航算法、基于时间+角度条件规划的霍曼交会寻的制导算法、采用动态规划控制死区方式实现控制参数的自适应调整,使用全新的脉宽等效式伪速率调制器进行喷气调制,设计了六自由度相对位姿控制器,解决了在地面支持弱、环境不确定性强的环月轨道无人自主交会对接的核心技术.基于这些技术,嫦娥六号成功实现了人类首次月球背面采样返回. 展开更多

关键词 嫦娥六号 月球轨道 交会对接 制导、导航与控制

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大气制动的制导、导航与控制方案综述

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作者 刘旭 董峰 +2 位作者 徐超 黄翔宇 李爽 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期499-512,共14页

大气制动借助行星大气阻力实现减速变轨,节约燃料的同时也存在诸多风险。面向金星和火星探测对大气制动技术的需求,综述了大气制动任务的基本流程和共性特征。同时,总结了相关的制导、导航与控制(GNC)方案和技术要点,并介绍了自主大气... 大气制动借助行星大气阻力实现减速变轨,节约燃料的同时也存在诸多风险。面向金星和火星探测对大气制动技术的需求,综述了大气制动任务的基本流程和共性特征。同时,总结了相关的制导、导航与控制(GNC)方案和技术要点,并介绍了自主大气制动软件的研制情况。调研和分析内容将为金星和火星探测的总体方案设计以及GNC系统研制提供参考。 展开更多

关键词 大气制动 制导、导航与控制 金星探测 火星探测

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天问一号火星软着陆制导、导航与控制系统 被引量：13

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作者 赵宇 王晓磊 +3 位作者 黄翔宇 刘旺旺 郝策 李化云 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2021年第5期48-57,共10页

天问一号火星探测器成功实现了我国首次火星表面软着陆,进入舱制导导航与控制系统(GNC系统)负责在火星进入下降着陆过程实施进入舱的姿态与轨道控制,确保进入舱安全着陆火星表面.介绍了执行天问一号火星EDL任务的GNC系统飞行阶段划分、... 天问一号火星探测器成功实现了我国首次火星表面软着陆,进入舱制导导航与控制系统(GNC系统)负责在火星进入下降着陆过程实施进入舱的姿态与轨道控制,确保进入舱安全着陆火星表面.介绍了执行天问一号火星EDL任务的GNC系统飞行阶段划分、系统组成、方案架构,以及针对火星EDL任务的特色设计,最后介绍了GNC系统在轨飞行结果. 展开更多

关键词 火星着陆 制导导航与控制(GNC) 天问一号 进入、下降与着陆(EDL)

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嫦娥一号卫星的制导、导航与控制 被引量：10

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作者 黄江川 张洪华 +1 位作者 李铁寿 宗红 《空间控制技术与应用》 2008年第1期29-32,共4页

嫦娥一号卫星是中国首颗月球卫星。卫星制导、导航与控制(GNC)任务复杂多变,对系统实时性、可靠性和精度要求较高。文章介绍嫦娥一号卫星GNC系统组成、控制方法、系统特点和典型飞行结果。

关键词 嫦娥一号卫星 制导导航与控制 月球 系统

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神舟八号飞船交会对接制导、导航与控制系统及其飞行结果评价 被引量：32

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作者 胡军 解永春 +3 位作者 张昊 于丹 胡海霞 张维瑾 《空间控制技术与应用》 2011年第6期1-5,13,共6页

介绍神舟八号飞船交会对接制导、导航与控制系统的组成和工作原理,交会对接任务阶段划分,系统实现需关注的问题,以及神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器首次交会对接飞行试验的结果和评价.

关键词 神舟八号飞船 交会对接 制导、导航与控制 飞行结果

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火星EDL导航、制导与控制技术综述与展望 被引量：29

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作者 李爽 彭玉明 陆宇平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期621-627,共7页

以成功着陆火星探测器的导航、制导与控制系统为典型代表,系统地总结了火星EDL导航、制导与控制技术的历史与现状,对各种已有技术的优缺点进行了对比分析,并以未来的火星采样返回、载人登陆和火星基地任务为潜在工程应用目标,对下一代... 以成功着陆火星探测器的导航、制导与控制系统为典型代表,系统地总结了火星EDL导航、制导与控制技术的历史与现状,对各种已有技术的优缺点进行了对比分析,并以未来的火星采样返回、载人登陆和火星基地任务为潜在工程应用目标,对下一代高精度火星EDL导航、制导与控制技术进行了比较全面的分析和展望。 展开更多

关键词 火星EDL 导航、制导与控制 综述与展望

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火星EDL导航、制导与控制方案综述与启示 被引量：14

10

作者 李爽 江秀强 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期499-511,共13页

进入、下降与着陆(EDL)导航、制导与控制(GNC)对于成功着陆火星起着决定性作用。首先详细地介绍了火星EDL的技术需求与GNC面临的挑战;然后系统地总结了国外历次成功火星任务的EDL导航、制导与控制方案;接着有针对性地梳理了我国现有航... 进入、下降与着陆(EDL)导航、制导与控制(GNC)对于成功着陆火星起着决定性作用。首先详细地介绍了火星EDL的技术需求与GNC面临的挑战;然后系统地总结了国外历次成功火星任务的EDL导航、制导与控制方案;接着有针对性地梳理了我国现有航天工程任务中可加以利用的技术基础;最后,在对比分析已有技术的基础上,对我国未来的火星探测工程EDL导航、制导与控制技术研发给出了初步的建议。 展开更多

关键词 火星探测 进入下降与着陆 导航制导与控制 工程方案 总结与建议

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导弹/火箭制导、导航与控制技术发展与展望 被引量：31

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作者 马卫华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期860-867,共8页

本文对导弹/火箭制导、导航与控制(GNC)技术的发展进行了综述。总结归纳了不同阶段GNC关键技术的突破与跨越,重点对惯性导航、组合导航、摄动制导、闭路制导、迭代制导、频域设计、全数字设计、冗余控制、自适应控制等多项技术进行了总... 本文对导弹/火箭制导、导航与控制(GNC)技术的发展进行了综述。总结归纳了不同阶段GNC关键技术的突破与跨越,重点对惯性导航、组合导航、摄动制导、闭路制导、迭代制导、频域设计、全数字设计、冗余控制、自适应控制等多项技术进行了总结和应用成果论述。对未来GNC技术的发展进行了思考与展望,并提出了七项关键技术。针对更聪明、更自主的弹/箭控制技术发展需求,提出并分析了"会学习"弹/箭的制导、导航与控制技术。 展开更多

关键词 导弹/火箭 制导、导航与控制(GNC)

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一种改进的主从式无人机协同导航算法

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作者 商阳 苏婧婷 +1 位作者 魏帅 景江 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1097-1103,共7页

为提高传统基于测距测角信息的主从式无人机协同导航算法下僚机定位精度,考虑低成本僚机测量设备存在测角测距误差的情况下,重新构建了主从式无人机协同导航误差模型,对僚机导航定位误差与测距测角误差进行估计与补偿,推导了状态方程和... 为提高传统基于测距测角信息的主从式无人机协同导航算法下僚机定位精度,考虑低成本僚机测量设备存在测角测距误差的情况下,重新构建了主从式无人机协同导航误差模型,对僚机导航定位误差与测距测角误差进行估计与补偿,推导了状态方程和量测方程,采用卡尔曼滤波的方式实现算法。仿真结果表明,对于陀螺漂移10(°)/h水平的低精度微机电系统(Micro electromechanical system,MEMS)僚机惯导,在单长机量测组合下,其500 s内东、北向速度误差均方根(Root mean square,RMS)分别为0.25 m/s和0.74 m/s;纬度和经度误差RMS分别为17.10 m和9.10 m,相比传统算法速度精度提高3~10倍,位置精度提高约20倍;在双长机量测组合下僚机定位精度接近长机水平。对僚机测距误差估计精度较高,测角误差估计精度受僚机自身航向精度影响,若存在磁航向等外部航向基准,能够进一步提升测角误差估计精度。 展开更多

关键词 导航、制导与控制 主从式协同导航 测距测角误差 卡尔曼滤波 无人机

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坦克炮控系统非线性特性及自适应补偿控制 被引量：11

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作者 马晓军 冯亮 +1 位作者 袁东 苏建强 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第11期1-5,共5页

影响坦克炮控系统低速性能主要有两个方面的因素,摩擦非线性和齿隙非线性。建立了坦克炮控系统数学模型,介绍了坦克炮控系统中摩擦、齿隙两类重要非线性模型,分析了摩擦、齿隙对炮控系统性能的影响,以及摩擦非线性环节导致系统低速时的... 影响坦克炮控系统低速性能主要有两个方面的因素,摩擦非线性和齿隙非线性。建立了坦克炮控系统数学模型,介绍了坦克炮控系统中摩擦、齿隙两类重要非线性模型,分析了摩擦、齿隙对炮控系统性能的影响,以及摩擦非线性环节导致系统低速时的爬行现象、速度过零时的平顶现象;齿隙非线性环节造成系统输出误差外,系统会因极限环振荡或冲击而降低性能,甚至不稳定,总结了炮控系统中针对摩擦、齿隙等非线性环节的自适应补偿控制的研究成果。 展开更多

关键词 导航、制导与控制 坦克炮控系统 摩擦 齿隙 自适应控制

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基于序列图像的非合作目标自主导航及验证 被引量：2

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作者 王大轶 葛东明 +3 位作者 史纪鑫 邓润然 朱卫红 邹元杰 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期727-733,共7页

针对空间自旋或章动运动的非合作目标运动感知与估计问题,给出了一种基于序列图像的运动测量与状态估计方法。所给出的方法由两部分组成:(1)采用立体视觉测量目标三个非共线的特征点,建立目标参考系并实现相对姿态的测量;(2)采用目标运... 针对空间自旋或章动运动的非合作目标运动感知与估计问题,给出了一种基于序列图像的运动测量与状态估计方法。所给出的方法由两部分组成:(1)采用立体视觉测量目标三个非共线的特征点,建立目标参考系并实现相对姿态的测量;(2)采用目标运动学和动力学方程,推导了扩展卡尔曼滤波器,实现目标角速度和惯量比的估计。最后,分别给出了数学仿真和物理试验:(1)利用数学仿真验证了所给出的卡尔曼滤波估计算法在不同目标运动情况下的收敛性;(2)利用机械臂模拟目标的自旋运动,利用双目相机采集目标运动图像,试验结果验证了所给出的运动测量与状态估计方法可以连续的给出目标角速度的精确估计。 展开更多

关键词 非合作目标 序列图像 自主导航 仿真验证(导航、制导与控制)

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航天器控制若干技术问题的新进展 被引量：5

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作者 李果 刘良栋 张洪华 《空间控制技术与应用》 2008年第1期14-19,共6页

航天器姿态和轨道控制技术是航天器研制中的关键技术,对实现复杂航天器的控制以及未来复杂的飞行任务都具有非常重要的作用。文中通过一些飞行实例概述国内外航天器控制技术的发展,论述了航天器控制技术在编队飞行、自主交会与对接和复... 航天器姿态和轨道控制技术是航天器研制中的关键技术,对实现复杂航天器的控制以及未来复杂的飞行任务都具有非常重要的作用。文中通过一些飞行实例概述国内外航天器控制技术的发展,论述了航天器控制技术在编队飞行、自主交会与对接和复杂对象控制中的进展。文章通过揭示航天器控制技术领域的研究和发展趋势,为我国航天器制导、导航与控制技术的发展提出建议。 展开更多

关键词 制导、导航与控制 交会与对接 编队飞行

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毫米波制导导弹系统误差及捕获概率研究 被引量：14

16

作者 王军 谷良贤 +2 位作者 王博 田野 李鹏 《航空计算技术》 2012年第5期25-27,32,共4页

分析了毫米波制导导弹系统误差源及其分布特性,该误差直接决定所需导引头动态视场的大小;对导引头动态视场的影响因素进行了分析,并计算了导引头在不同条件下的动态视场,基于此计算了导引头捕获概率。研究结果可以直接应用于毫米波制导... 分析了毫米波制导导弹系统误差源及其分布特性,该误差直接决定所需导引头动态视场的大小;对导引头动态视场的影响因素进行了分析,并计算了导引头在不同条件下的动态视场,基于此计算了导引头捕获概率。研究结果可以直接应用于毫米波制导导弹的工程研制,并且可以对同类的自寻的导弹工程研制起借鉴作用。 展开更多

关键词 导航、制导与控制 弹目位置散布 动态视场 捕获概率

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飞行控制系统健康监控技术研究与系统开发 被引量：2

17

作者 刘剑慰 姜斌 《科技通报》 北大核心 2011年第5期787-791,共5页

针对民航飞机的飞控系统高可靠性设计要求,研究基于专家系统的故障诊断与健康评估方法,构建了健康监控系统的功能结构和实现流程,实现综合前期、实时、长期统计信息的数据库和基于故障树的专家系统知识库,最后基于CPCI总线开发出一套适... 针对民航飞机的飞控系统高可靠性设计要求,研究基于专家系统的故障诊断与健康评估方法,构建了健康监控系统的功能结构和实现流程,实现综合前期、实时、长期统计信息的数据库和基于故障树的专家系统知识库,最后基于CPCI总线开发出一套适合于客机的飞控健康监控验证系统。 展开更多

关键词 导航制导与控制 飞行控制系统 健康监控 专家系统

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防区外投放制导炸弹滑翔段垂直面最优制导 被引量：3

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作者 侯明善 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期572-575,共4页

研究了制导炸弹质点非线性运动模型条件下垂直面能量最省最优滑翔问题。为避免采用两点边界值计算带来的复杂性,以协态变量稳态解为基础求得了最优滑翔攻角的近似解析解。最优攻角满足非线性方程,需要采用叠代方法求解。为方便工程应用... 研究了制导炸弹质点非线性运动模型条件下垂直面能量最省最优滑翔问题。为避免采用两点边界值计算带来的复杂性,以协态变量稳态解为基础求得了最优滑翔攻角的近似解析解。最优攻角满足非线性方程,需要采用叠代方法求解。为方便工程应用,给出了简化的最优攻角直接计算方法,并与最大升阻比攻角滑翔控制进行了制导性能比较。仿真结果表明,本文的最优滑翔制导律能够明显改善滑翔末端性能,滑翔末端高度得到较大增加,而速度减少不大。 展开更多

关键词 飞行器控制、导航技术、制导与控制 制导炸弹 滑翔 能量最省 最优控制

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非卫星水下导航定位技术综述 被引量：19

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作者 尹伟伟 郭士荦 《舰船电子工程》 2017年第3期8-11,共4页

水下信息传输的局限性以及水下任务的隐蔽性制约了卫星导航定位技术在水下航行器工程中的应用。系统地介绍了非卫星水下导航定位常用技术,主要包括惯性导航,地形、地磁匹配导航,重力场匹配导航,航位推算导航,声学导航,组合导航等多种技... 水下信息传输的局限性以及水下任务的隐蔽性制约了卫星导航定位技术在水下航行器工程中的应用。系统地介绍了非卫星水下导航定位常用技术,主要包括惯性导航,地形、地磁匹配导航,重力场匹配导航,航位推算导航,声学导航,组合导航等多种技术,通过国内外工程实例概述导航技术研究现状,介绍优、缺点,探讨发展趋势。 展开更多

关键词 导航、制导与控制 水下导航定位 惯性导航 匹配导航 声学导航 组合导航

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美军高超声速领域重点技术与应用前景

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作者 黄玉薇 叶蕾 王俊伟 《国防科技》 2025年第1期16-23,共8页

对美国国防专用技术中的高超声速技术领域开展扫描,分析高超声速领域技术发展愿景、发展重点、应用展望。基于对2018—2023年美国国防部布局高超声速技术领域项目及相关文献的扫描分析,初步研判美军高超声速领域发展重点主要包括高超声... 对美国国防专用技术中的高超声速技术领域开展扫描,分析高超声速领域技术发展愿景、发展重点、应用展望。基于对2018—2023年美国国防部布局高超声速技术领域项目及相关文献的扫描分析,初步研判美军高超声速领域发展重点主要包括高超声速总体技术、高超声速动力技术、热防护与热结构材料技术、制导/导航与控制技术,未来可应用于“反介入/区域拒止”体系突防、广域战场核心区域持续态势感知、高价值时敏目标打击。 展开更多

关键词 高超声速总体技术 高超声速动力技术 热防护与热结构材料技术 制导/导航与控制技术

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