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基于超音速数值仿真下多脉冲约束弹体的修正策略研究
1
作者
郭首邑
王良明
+1 位作者
傅健
杨保禄
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第2期11-18,共8页
为研究高旋脉冲弹在超音速运动状态下的弹体修正能力,分析直接力作用的弹道控制情况及最终落点分布。建立脉冲弹仿真模型,采用流体力学软件对高马赫状态下的不同工况进行数值模拟计算;基于气动特性参数数值和全弹道动力学模型,采用单变...
为研究高旋脉冲弹在超音速运动状态下的弹体修正能力,分析直接力作用的弹道控制情况及最终落点分布。建立脉冲弹仿真模型,采用流体力学软件对高马赫状态下的不同工况进行数值模拟计算;基于气动特性参数数值和全弹道动力学模型,采用单变量约束和多变量约束的方法,分别研究不同关键参数的修正策略及扰动状态时对弹体修正能力的影响;采用蒙特卡洛打靶法计算出扰动状态下的控制误差及落点散布情况。研究结果表明:超音速状态下的脉冲弹整体气动特性与普通尾控弹大体一致;当其处于小攻角进行高旋运动时,弹道前半段的修正效果明显优于后半段;较大脉冲总量且启控时间在可控范围得越晚,则具备更好的弹道修正能力;基于最优方案下强扰动状态的落点CEP可达12 m,证明该策略具备更优良的修正效果和稳定性,具有较高的理论参考依据和工程价值。
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关键词
多脉冲控制
气动力特性
弹道修正
蒙特卡洛法
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职称材料
大椭圆轨道高速再入返回的多脉冲轨道控制策略
2
作者
李革非
郝大功
+1 位作者
曹鹏飞
徐海涛
《载人航天》
CSCD
北大核心
2022年第5期582-590,共9页
针对近地航天器实现高速再入返回的问题,研究了大椭圆轨道多脉冲轨道控制策略设计和求解方法。首先,通过关联约束合并确定了轨道控制瞄准的多目标参数为着陆点经度、纬度、再入角、回归轨道半长轴;提出了通过轨道控制调整轨道拱线方向,...
针对近地航天器实现高速再入返回的问题,研究了大椭圆轨道多脉冲轨道控制策略设计和求解方法。首先,通过关联约束合并确定了轨道控制瞄准的多目标参数为着陆点经度、纬度、再入角、回归轨道半长轴;提出了通过轨道控制调整轨道拱线方向,解决了高速再入返回要求大椭圆轨道近地点位于着陆点上空、返回轨迹纬度经过着陆点的问题;采用在近地点持续抬升远地点高度的多组轨道控制,既保证了返回轨迹经度经过着陆点,也保证了回归轨道周期满足要求。基于四脉冲控制思路进行了多脉冲延拓分解,建立了多脉冲规划参数与多目标瞄准参数的求解关系;设计了目标参数全部求解的整体规划模式和目标参数部分求解的降维规划模式,在不同轨道条件下实现高速再入返回轨道参数满足目标要求。可应用于航天器多脉冲、多目标轨道设计和控制。
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关键词
大椭圆轨道
高速再入返回
多脉冲
轨道
控制
控制
策略规划
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职称材料
共面快速受控绕飞轨迹设计与控制
被引量:
13
3
作者
罗建军
杨宇和
袁建平
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第6期1389-1392,共4页
绕飞运动在航天器在轨服务与在轨支援、辅助航天员舱外活动、航天器编队飞行、空间交会对接等空间活动中具有重要应用。分析了快速受控绕飞的可行性和主要过程,建立了适用于目标航天器运行在圆轨道上的共面快速绕飞和进入绕飞与退出绕...
绕飞运动在航天器在轨服务与在轨支援、辅助航天员舱外活动、航天器编队飞行、空间交会对接等空间活动中具有重要应用。分析了快速受控绕飞的可行性和主要过程,建立了适用于目标航天器运行在圆轨道上的共面快速绕飞和进入绕飞与退出绕飞的轨迹设计模型,采用多速度脉冲控制方法和等角度/等时间控制方式对绕飞轨迹进行控制。仿真计算结果表明所提出的快速受控绕飞轨迹设计模型和控制方法可以实现对圆轨道目标航天器的共面快速受控绕飞。
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关键词
绕飞卫星
快速受控绕飞
轨迹
多脉冲控制
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职称材料
GEO空间慢旋目标天基监视受控绕飞轨道设计与仿真
被引量:
1
4
作者
张扬
甘庆波
+3 位作者
傅江良
李子申
袁洪
熊瑶
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期441-447,共7页
为实现GEO空间慢旋目标特定面的连续观测,提出了一种天基监视受控绕飞轨道设计方法.首先建立了目标、天基平台相对运动模型,研究了空间任意自旋轴下的期望相对轨道模型,设计了单周期受控绕飞模型和多周期螺旋接近受控绕飞模型,应用时间...
为实现GEO空间慢旋目标特定面的连续观测,提出了一种天基监视受控绕飞轨道设计方法.首先建立了目标、天基平台相对运动模型,研究了空间任意自旋轴下的期望相对轨道模型,设计了单周期受控绕飞模型和多周期螺旋接近受控绕飞模型,应用时间约束的多脉冲控制实现平台受控绕飞,仿真分析了不同绕飞半径、不同脉冲数、不同绕飞周期下的受控绕飞轨道,最后提出并验证了多周期螺旋接近受控绕飞策略.结果表明,基于GEO空间自旋目标姿态变化的受控绕飞的相对轨道设计,能够实现目标特定面的连续指向观测,相关仿真结果和结论对实际工程应用具有一定的参考意义.
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关键词
空间慢旋目标
相对运动
受控绕飞
多脉冲控制
螺旋接近
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职称材料
近圆轨道自主交会中测量误差对导引精度的影响
5
作者
吕纪远
周军
刘莹莹
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第4期481-485,共5页
在自主空间交会任务中,星载量测系统的测量精度会对末端控制效果产生较大的影响。文章从自主近程导引的多脉冲控制律出发,通过解析方法分析测量误差对多脉冲控制精度的影响,并在此基础上,提出一种逆向算法以解决当指定导引的末端控制精...
在自主空间交会任务中,星载量测系统的测量精度会对末端控制效果产生较大的影响。文章从自主近程导引的多脉冲控制律出发,通过解析方法分析测量误差对多脉冲控制精度的影响,并在此基础上,提出一种逆向算法以解决当指定导引的末端控制精度要求时,如何确定相应的测量误差的允许范围才能满足所期望的控制效果。最后仿真表明,通过逆向算法获得的测量允许误差,可以理想地达到要求的末端控制精度。
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关键词
自主交会
相对导航
测量精度
控制
精度
多脉冲控制
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职称材料
题名
基于超音速数值仿真下多脉冲约束弹体的修正策略研究
1
作者
郭首邑
王良明
傅健
杨保禄
机构
南京理工大学能源与动力工程学院
出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第2期11-18,共8页
基金
装备发展预研项目(JA20200111)。
文摘
为研究高旋脉冲弹在超音速运动状态下的弹体修正能力,分析直接力作用的弹道控制情况及最终落点分布。建立脉冲弹仿真模型,采用流体力学软件对高马赫状态下的不同工况进行数值模拟计算;基于气动特性参数数值和全弹道动力学模型,采用单变量约束和多变量约束的方法,分别研究不同关键参数的修正策略及扰动状态时对弹体修正能力的影响;采用蒙特卡洛打靶法计算出扰动状态下的控制误差及落点散布情况。研究结果表明:超音速状态下的脉冲弹整体气动特性与普通尾控弹大体一致;当其处于小攻角进行高旋运动时,弹道前半段的修正效果明显优于后半段;较大脉冲总量且启控时间在可控范围得越晚,则具备更好的弹道修正能力;基于最优方案下强扰动状态的落点CEP可达12 m,证明该策略具备更优良的修正效果和稳定性,具有较高的理论参考依据和工程价值。
关键词
多脉冲控制
气动力特性
弹道修正
蒙特卡洛法
Keywords
multi-pulse control
aerodynamic characteristics
trajectory correction
Monte Carlo method
分类号
TJ761.3 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
大椭圆轨道高速再入返回的多脉冲轨道控制策略
2
作者
李革非
郝大功
曹鹏飞
徐海涛
机构
北京航天飞行控制中心
航天动力学技术重点实验室
出处
《载人航天》
CSCD
北大核心
2022年第5期582-590,共9页
基金
装备预研重点实验室基金(6142210190105)。
文摘
针对近地航天器实现高速再入返回的问题,研究了大椭圆轨道多脉冲轨道控制策略设计和求解方法。首先,通过关联约束合并确定了轨道控制瞄准的多目标参数为着陆点经度、纬度、再入角、回归轨道半长轴;提出了通过轨道控制调整轨道拱线方向,解决了高速再入返回要求大椭圆轨道近地点位于着陆点上空、返回轨迹纬度经过着陆点的问题;采用在近地点持续抬升远地点高度的多组轨道控制,既保证了返回轨迹经度经过着陆点,也保证了回归轨道周期满足要求。基于四脉冲控制思路进行了多脉冲延拓分解,建立了多脉冲规划参数与多目标瞄准参数的求解关系;设计了目标参数全部求解的整体规划模式和目标参数部分求解的降维规划模式,在不同轨道条件下实现高速再入返回轨道参数满足目标要求。可应用于航天器多脉冲、多目标轨道设计和控制。
关键词
大椭圆轨道
高速再入返回
多脉冲
轨道
控制
控制
策略规划
Keywords
highly elliptical orbit
high-speed reentry and return
multi-pulse orbit control
control strategy planning
分类号
V412 [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
共面快速受控绕飞轨迹设计与控制
被引量:
13
3
作者
罗建军
杨宇和
袁建平
机构
西北工业大学航天学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第6期1389-1392,共4页
文摘
绕飞运动在航天器在轨服务与在轨支援、辅助航天员舱外活动、航天器编队飞行、空间交会对接等空间活动中具有重要应用。分析了快速受控绕飞的可行性和主要过程,建立了适用于目标航天器运行在圆轨道上的共面快速绕飞和进入绕飞与退出绕飞的轨迹设计模型,采用多速度脉冲控制方法和等角度/等时间控制方式对绕飞轨迹进行控制。仿真计算结果表明所提出的快速受控绕飞轨迹设计模型和控制方法可以实现对圆轨道目标航天器的共面快速受控绕飞。
关键词
绕飞卫星
快速受控绕飞
轨迹
多脉冲控制
Keywords
Flying around satellite
Fast controlled flyaround
Trajectory
Multi-impulse control
分类号
V412.4 [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
GEO空间慢旋目标天基监视受控绕飞轨道设计与仿真
被引量:
1
4
作者
张扬
甘庆波
傅江良
李子申
袁洪
熊瑶
机构
中国科学院光电研究院
中国科学院大学
中国科学院国家天文台
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期441-447,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(11303029)
中国科学院光电研究院创新资助项目(Y70B14A18Y)。
文摘
为实现GEO空间慢旋目标特定面的连续观测,提出了一种天基监视受控绕飞轨道设计方法.首先建立了目标、天基平台相对运动模型,研究了空间任意自旋轴下的期望相对轨道模型,设计了单周期受控绕飞模型和多周期螺旋接近受控绕飞模型,应用时间约束的多脉冲控制实现平台受控绕飞,仿真分析了不同绕飞半径、不同脉冲数、不同绕飞周期下的受控绕飞轨道,最后提出并验证了多周期螺旋接近受控绕飞策略.结果表明,基于GEO空间自旋目标姿态变化的受控绕飞的相对轨道设计,能够实现目标特定面的连续指向观测,相关仿真结果和结论对实际工程应用具有一定的参考意义.
关键词
空间慢旋目标
相对运动
受控绕飞
多脉冲控制
螺旋接近
Keywords
slow-spinning space target
relative motion
controlled flying around
multi-pulse control
spiral approaching
分类号
V412.4 [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
近圆轨道自主交会中测量误差对导引精度的影响
5
作者
吕纪远
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
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第4期481-485,共5页
基金
航天科技创新基金(CSAC200902)
空间智能控制技术国防科技重点实验室基金(SIC07020301)资助
文摘
在自主空间交会任务中,星载量测系统的测量精度会对末端控制效果产生较大的影响。文章从自主近程导引的多脉冲控制律出发,通过解析方法分析测量误差对多脉冲控制精度的影响,并在此基础上,提出一种逆向算法以解决当指定导引的末端控制精度要求时,如何确定相应的测量误差的允许范围才能满足所期望的控制效果。最后仿真表明,通过逆向算法获得的测量允许误差,可以理想地达到要求的末端控制精度。
关键词
自主交会
相对导航
测量精度
控制
精度
多脉冲控制
Keywords
orbits
measurement errors
control
autonomous rendezvous
control precision
multi-impulse control
分类号
V423.4 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于超音速数值仿真下多脉冲约束弹体的修正策略研究
郭首邑
王良明
傅健
杨保禄
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
大椭圆轨道高速再入返回的多脉冲轨道控制策略
李革非
郝大功
曹鹏飞
徐海涛
《载人航天》
CSCD
北大核心
2022
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
共面快速受控绕飞轨迹设计与控制
罗建军
杨宇和
袁建平
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
GEO空间慢旋目标天基监视受控绕飞轨道设计与仿真
张扬
甘庆波
傅江良
李子申
袁洪
熊瑶
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
在线阅读
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职称材料
5
近圆轨道自主交会中测量误差对导引精度的影响
吕纪远
周军
刘莹莹
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
0
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职称材料
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