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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我国深空探测器制导导航与控制技术发展

2

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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大气制动的制导、导航与控制方案综述

3

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

4

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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水下航行器导航与控制实时仿真系统 被引量：11

5

作者 严卫生 高剑 +1 位作者 宋保维 潘光 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期423-427,共5页

针对某远程自主水下航行器 ,设计并实现了该航行器的实时仿真系统 ,阐述了该系统的方案构思、硬件组成及工作原理 ,介绍了实时仿真软件 ,最后给出在该系统上的实验结果。结果表明 ,该系统能为自动驾驶仪创造一个很好的仿真环境 ,通过它... 针对某远程自主水下航行器 ,设计并实现了该航行器的实时仿真系统 ,阐述了该系统的方案构思、硬件组成及工作原理 ,介绍了实时仿真软件 ,最后给出在该系统上的实验结果。结果表明 ,该系统能为自动驾驶仪创造一个很好的仿真环境 ,通过它设计者在实验室中就可以较全面地对导航与控制系统进行调试 。 展开更多

关键词 自主水下航行器 导航与控制系统仿真 实时仿真系统

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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

6

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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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

7

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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嫦娥一号卫星的制导、导航与控制 被引量：10

8

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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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

9

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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深空探测自主导航与控制技术综述 被引量：38

10

作者 王大轶 黄翔宇 《空间控制技术与应用》 2009年第3期6-12,43,共8页

深空探测自主导航与控制技术是深空探测任务成功实施的关键。基于开展深空探测自主导航与控制技术研究的迫切性,综合分析和评述深空探测自主导航与控制技术的研究进展,着重分析深空探测自主导航与控制的必要性和国外深空探测自主导航与... 深空探测自主导航与控制技术是深空探测任务成功实施的关键。基于开展深空探测自主导航与控制技术研究的迫切性,综合分析和评述深空探测自主导航与控制技术的研究进展,着重分析深空探测自主导航与控制的必要性和国外深空探测自主导航与控制技术的研究发展趋势,提出深空探测自主导航与控制的关键技术,根据分析,提出了发展深空探测自主导航与控制技术的建议。 展开更多

关键词 深空探测 自主导航与控制

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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

11

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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大圆航线导航与控制律设计 被引量：7

12

作者 彭劲松 秦永元 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2007年第6期62-66,共5页

随着无人机(UAV)应用范围的扩大,要求无人机能精确跟踪预定航线。预定的飞行任务可以有两种规划方式,一是近似在当地切平面上的直线或曲线;二是飞行距离较长时在地球表面的大圆航线。第二种规划相对复杂,研究较少,因此,介绍了某型无人... 随着无人机(UAV)应用范围的扩大,要求无人机能精确跟踪预定航线。预定的飞行任务可以有两种规划方式,一是近似在当地切平面上的直线或曲线;二是飞行距离较长时在地球表面的大圆航线。第二种规划相对复杂,研究较少,因此,介绍了某型无人机的动力学模型,提出了一种全新的大圆航线导航解算算法,设计了大圆导航控制律,此外,还分析了常值风及突风干扰对导航的影响。经计算机仿真验证和部分的实际飞行试验结果表明:与预定航线的距离偏差较小,航迹精度较高,新算法及设计较好地满足了实际大圆航线飞行要求。 展开更多

关键词 大圆航线 导航与控制 导航解算 控制律

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最近十年航天器制导、导航与控制(GNC)系统故障分析研究 被引量：6

13

作者 林来兴 《控制工程（北京）》 2004年第1期1-8,共8页

提高航天器运行可靠性,减少其故障发生率,对空间技术及其应用来说都是关键问题,对军用卫星的实效性和长寿命卫星与民用卫星的经济性意义尤其重大。文章首先对最近10年(1990～2001年)成功发射并在轨运行的764颗航天器进行了概述和分类,... 提高航天器运行可靠性,减少其故障发生率,对空间技术及其应用来说都是关键问题,对军用卫星的实效性和长寿命卫星与民用卫星的经济性意义尤其重大。文章首先对最近10年(1990～2001年)成功发射并在轨运行的764颗航天器进行了概述和分类,其后就收集记录的GNC系统故障实例予以整理研究,并分析了造成这些故障的原因,从而提出今后设计和研制的改进意见。 展开更多

关键词 航天器 制导 导航与控制系统 GNC 故障分析

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浅析井下无人采矿技术装备导航与控制关键技术 被引量：1

14

作者 卢义 《能源与节能》 2016年第12期133-134,共2页

从井下采矿问题分析着手,着重探讨了井下无人采矿技术装备导航与控制关键技术,旨在进一步促进井下无人采矿技术的应用和发展。

关键词 井下无人采矿 技术装备 导航与控制 关键技术

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2020国际制导、导航与控制学术会议征文通知

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《航空兵器》 CSCD 北大核心 2020年第1期F0003-F0003,共1页

国际制导、导航与控制学术会议(ICGNC)是目前中国最大的航空、航天、航海、陆地等运动体制导、导航与控制(GNC)领域的国际学术会议,每两年举办一次,已经成功举办8届。ICGNC 2020将集聚国内外高等院校、科研院所和工业部门的专家学者,探... 国际制导、导航与控制学术会议(ICGNC)是目前中国最大的航空、航天、航海、陆地等运动体制导、导航与控制(GNC)领域的国际学术会议,每两年举办一次,已经成功举办8届。ICGNC 2020将集聚国内外高等院校、科研院所和工业部门的专家学者,探讨和交流GNC领域相关的学术和技术问题,并将邀请GNC领域的国际知名学者做大会特邀报告,会议还包括总师论坛、青年科学家论坛、会前报告、小组讨论、邀请组、口头报告和张贴报告等。 展开更多

关键词 工业部门 口头报告 国际知名学者 大会特邀报告 学术会议 小组讨论 导航与控制 高等院校

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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

16

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

17

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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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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航天器控制若干技术问题的新进展 被引量：5

19

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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基于控制性能优化的网络化控制系统设计 被引量：1

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作者 刘卫东 杨建华 +1 位作者 李乐 李翔宇 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1484-1488,共5页

针对网络控制系统存在不确定短时延情况,提出了一种基于控制性能优化的网络化控制器优化设计方法,该方法利用控制性能梯度优化来得到网络化控制器参数,避免了依据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)进行网络化控制系统(NCSs)设计... 针对网络控制系统存在不确定短时延情况,提出了一种基于控制性能优化的网络化控制器优化设计方法,该方法利用控制性能梯度优化来得到网络化控制器参数,避免了依据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)进行网络化控制系统(NCSs)设计时出现变量个数大于约束不等式个数的情况。通过对水下航行器航向控制系统的仿真研究,表明了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 控制科学与技术 导航与控制技术 最优控制 非线性

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