双电磁航天器编队构型保持自适应控制 被引量：8

1

作者 徐增文 师鹏 赵育善 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2302-2308,共7页

电磁航天器编队飞行是指利用若干个航天器之间的电磁力进行相对运动控制的新型编队飞行.分析了两颗电磁航天器编队飞行的相对运动的基本原理,基于能量消耗均衡性的考虑,给出了根据控制力求解其控制磁矩的解析解.基于极坐标建立了电磁航... 电磁航天器编队飞行是指利用若干个航天器之间的电磁力进行相对运动控制的新型编队飞行.分析了两颗电磁航天器编队飞行的相对运动的基本原理,基于能量消耗均衡性的考虑,给出了根据控制力求解其控制磁矩的解析解.基于极坐标建立了电磁航天器非线性相对运动动力学模型,从外界不确定干扰力和电磁计算模型的远场近似两个角度,分析了该动力学模型的参数不确定性.针对编队构型保持问题以及参数不确定性,设计了近地圆轨道上两颗电磁航天器编队构型保持的自适应控制律并进行了数值仿真分析.仿真结果表明:相对运动模型和自适应控制律是有效的,编队构型能够收敛到期望值,同时对不确定参数进行了准确的估计,说明利用星间电磁作用进行航天器编队构型保持是可行的. 展开更多

关键词 电磁航天器 编队飞行 构型保持 自适应控制 不确定性

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椭圆轨道编队飞行的典型模态与构型保持控制方法 被引量：11

2

作者 于萍 张洪华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期7-12,共6页

基于T H方程推导了椭圆参考轨道编队飞行的周期性条件,讨论了椭圆参考轨道卫星编队飞行的典型模态。该模态是圆形参考轨道空间圆形模态的推广。论述了二阶带谐项(J2项)摄动对编队飞行构型保持的影响,基于相平面法提出了一种编队飞行构... 基于T H方程推导了椭圆参考轨道编队飞行的周期性条件,讨论了椭圆参考轨道卫星编队飞行的典型模态。该模态是圆形参考轨道空间圆形模态的推广。论述了二阶带谐项(J2项)摄动对编队飞行构型保持的影响,基于相平面法提出了一种编队飞行构型保持控制方法。该控制方法不是消极的抵消干扰的影响,而是积极的利用干扰的作用达到节约燃料并精确保持构型的目的。仿真表明,采用该控制方法可对椭圆参考轨道卫星编队构型进行有效的保持。 展开更多

关键词 编队飞行 椭圆轨道 典型模态 构型保持

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基于覆盖性能的Walker-δ星座构型保持 被引量：8

3

作者 杨晓龙 刘忠汉 《空间控制技术与应用》 2012年第2期53-57,共5页

考虑到Walker-δ星座中各星相互协作关系,提出一种基于覆盖性能的星座构型保持策略.作为策略判别指标的覆盖性能由一种改进的网格点仿真法获取.这种改进方法依照卫星星下点与网格点的几何关系,可以快速判断处于覆盖区的网格点,然后统计... 考虑到Walker-δ星座中各星相互协作关系,提出一种基于覆盖性能的星座构型保持策略.作为策略判别指标的覆盖性能由一种改进的网格点仿真法获取.这种改进方法依照卫星星下点与网格点的几何关系,可以快速判断处于覆盖区的网格点,然后统计出星座的全球覆盖信息.卫星的标称位置是考虑J2项摄动长期影响得到的动态位置.星座运行过程中,一旦发现不满足覆盖要求的点,结合各卫星的标称位置,可以找出影响覆盖性能的卫星.最后将该卫星调整到标称位置即可完成构型保持.最后给出构型保持策略的仿真算例,仿真结果表明了策略的有效性. 展开更多

关键词 Walker-δ星座 构型保持 覆盖性能 网格点仿真

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椭圆轨道编队飞行的典型模态与构型保持控制方法 被引量：4

4

作者 于萍 张洪华 吴宏鑫 《控制工程（北京）》 2003年第3期7-16,22,共11页

本文首先基于T-H方程推导了椭圆参考轨道编队飞行的周期性条件,讨论了椭圆参考轨道卫星编队飞行的典型模态,该模态是圆形参考轨道空间圆形模态的推广。然后论述了二阶带谐项(J_2项)摄动对编队飞行构型保持的影响。最后,基于相平面法提... 本文首先基于T-H方程推导了椭圆参考轨道编队飞行的周期性条件,讨论了椭圆参考轨道卫星编队飞行的典型模态,该模态是圆形参考轨道空间圆形模态的推广。然后论述了二阶带谐项(J_2项)摄动对编队飞行构型保持的影响。最后,基于相平面法提出了一种编队飞行构型保持控制方法,该控制方法不是消极的抵消干扰的影响,而是积极的利用干扰的作用达到节约燃料并精确保持构型的目的。仿真表明,采用该控制方法可对椭圆参考轨道卫星编队构型进行有效的保持,卫星的相对位置保持精度可达到厘米量级。 展开更多

关键词 航天技术 椭圆轨道编队飞行 构型保持控制方法 典型模态 卫星编队飞行

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低轨星座构型保持研究现状与分析 被引量：5

5

作者 刘奇 张弫 +3 位作者 饶建兵 赵书阁 李小玉 向开恒 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期2562-2569,共8页

稳定的构型是星座发挥其正常功能的基础。首先结合卫星在轨运行动力学环境,回顾了地球重力场模型、日月引力模型、大气模型与太阳光压模型的发展,在此基础上介绍了大气模型和太阳光压模型的在轨修正技术。其次,阐述了星座构型保持的必... 稳定的构型是星座发挥其正常功能的基础。首先结合卫星在轨运行动力学环境,回顾了地球重力场模型、日月引力模型、大气模型与太阳光压模型的发展,在此基础上介绍了大气模型和太阳光压模型的在轨修正技术。其次,阐述了星座构型保持的必要性与可行性,总结归纳了摄动补偿法、预先设计法、全局优化法、阻力差分法与极限环保持法等构型保持方法,对比了绝对保持与相对保持的控制基准与方法特点。最后,展望了针对不同高度的低轨(low Earth orbit,LEO)星座构型保持,旨在为LEO星座的构型保持策略设计提供参考。 展开更多

关键词 低轨星座 构型保持 在轨修正 摄动补偿 阻力差分 极限环

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椭圆轨道上目标监测绕飞轨道构型设计与构型保持 被引量：5

6

作者 常燕 陈韵 +2 位作者 鲜勇 张大巧 高晶 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1317-1324,共8页

重点研究了对椭圆轨道上非合作目标进行长期绕飞监测的相对运动轨道构型设计与构型保持问题。利用轨道要素法建立了适用于目标轨道为椭圆轨道的相对运动模型,推导了以目标为中心的周期性绕飞运动的必要条件,考虑绕飞安全距离约束给出了... 重点研究了对椭圆轨道上非合作目标进行长期绕飞监测的相对运动轨道构型设计与构型保持问题。利用轨道要素法建立了适用于目标轨道为椭圆轨道的相对运动模型,推导了以目标为中心的周期性绕飞运动的必要条件,考虑绕飞安全距离约束给出了满足目标监测要求的绕飞轨道设计方法,针对J2摄动和大气阻力摄动作用对绕飞轨道构型的影响,提出了绕飞轨道构型保持脉冲控制策略,建立了燃料最省构型保持非线性规划模型。仿真结果表明,所提出的构型设计方法简单有效,适用于对椭圆轨道上目标的绕飞相对运动分析,基于非线性规划方法的构型保持最优控制方法能够有效实现燃料最省绕飞轨道构型保持的高精度控制。 展开更多

关键词 相对运动 绕飞 椭圆轨道 构型设计 构型保持

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基于深度卷积神经网络的多飞行器构型保持研究

7

作者 槐泽鹏 王洪波 龚旻 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期15-22,共8页

基于深度卷积神经网络设计了“智能-校正”算法以快速生成制导指令;深度学习模型是由卷积层、全连接层、批量归一化层和残差网络(ResNet)组合成的一个19层深度神经网络,飞行器状态变量转化为类似于图像像素矩阵的二维矩阵,通过sgd优化... 基于深度卷积神经网络设计了“智能-校正”算法以快速生成制导指令;深度学习模型是由卷积层、全连接层、批量归一化层和残差网络(ResNet)组合成的一个19层深度神经网络,飞行器状态变量转化为类似于图像像素矩阵的二维矩阵,通过sgd优化和权重衰减正则项将神经网络的训练误差降低至约0.025°;之后针对飞行器运动存在制导指令泛化误差累积的问题又设计了校正环节;最后经多组仿真证明了“智能-校正”算法兼顾了速度和精度,不仅成功实现了构型保持,而且将解算速度提升了约6倍,同时解决了泛化误差累积带来的影响。 展开更多

关键词 深度卷积神经网络 多飞行器协同 构型保持 智能-校正

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推力方向受限条件下的编队构型变结构控制 被引量：5

8

作者 王兆魁 张育林 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期572-578,679,共8页

精密构型保持控制是编队飞行的关键技术,滑模变结构控制方法是实现近地轨道紧密编队鲁棒控制的有效方法。编队动力学系统在缺少径向控制输入情况下,仍是可控的。针对这一特性,进行了推力方向受限条件的编队构型变结构控制。提出了利用... 精密构型保持控制是编队飞行的关键技术,滑模变结构控制方法是实现近地轨道紧密编队鲁棒控制的有效方法。编队动力学系统在缺少径向控制输入情况下,仍是可控的。针对这一特性,进行了推力方向受限条件的编队构型变结构控制。提出了利用保性能控制原理的鲁棒的滑动面设计方法,实现了模型不确定不匹配系统的变结构控制,结合J2摄动力和编队状态的关系式,解决了缺少径向控制情况下编队构型控制系统模型不确定和干扰不匹配问题。仿真结果表明,所提方法可以实现无轨道径向推力编队构型保持的鲁棒控制。 展开更多

关键词 编队飞行 构型保持 变结构控制 不匹配不确定

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卫星编队的管道模型预测控制方法研究 被引量：6

9

作者 邹恒光 宋继良 +2 位作者 王军政 张磊 史大威 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期201-206,共6页

提出一种针对静止轨道卫星编队构型保持的管道模型预测控制策略.利用CWH方程,构建了轨道相对运动模型.通过构建误差管道,设计鲁棒模型预测控制器,解决了模型失配所导致的不确定性问题.在Matlab/Simulink中搭建了系统仿真模型并进行了构... 提出一种针对静止轨道卫星编队构型保持的管道模型预测控制策略.利用CWH方程,构建了轨道相对运动模型.通过构建误差管道,设计鲁棒模型预测控制器,解决了模型失配所导致的不确定性问题.在Matlab/Simulink中搭建了系统仿真模型并进行了构型保持仿真.仿真结果显示,所设计的控制器能够很好地克服空间干扰以及模型失配所带来的不确定性,实现卫星编队的构型保持. 展开更多

关键词 静止轨道卫星 构型保持 鲁棒控制 模型预测控制

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径向两星库仑编队队形保持自适应控制研究

10

作者 施强 袁长清 吴立尧 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第3期28-33,53,共7页

研究地球同步轨道处径向两星库仑编队队形保持的自适应控制问题.建立了双星库仑编队在地球同步轨道处径向两星库仑编队动力学模型.基于建立的非线性化动力学模型,同时考虑到外部扰动和动力学模型误差等因素,设计径向两星库仑编队在地球... 研究地球同步轨道处径向两星库仑编队队形保持的自适应控制问题.建立了双星库仑编队在地球同步轨道处径向两星库仑编队动力学模型.基于建立的非线性化动力学模型,同时考虑到外部扰动和动力学模型误差等因素,设计径向两星库仑编队在地球同步轨道处的构型保持自适应控制律,并利用Lyapnuov稳定性理论证明系统的闭环稳定性.最后进行数值仿真,并与传统PID控制进行了比较.仿真结果表明提出的自适应控制律响应速度快,稳定性好,编队构型能够收敛到期望值,控制性能明显优于PID控制. 展开更多

关键词 库仑编队 地球同步轨道 构型保持 自适应控制

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空间多体绳系编队动力学与控制研究综述 被引量：5

11

作者 王长青 杨航 +1 位作者 孙佩杰 李爱军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期973-987,共15页

针对空间多体绳系编队的构型进行了分类,分析了国内外对绳系编队动力学模型的研究现状,并总结了常用于绳系系统动力学模型建立的三种系绳模型。此外,对绳系编队全流程控制,包括绳系编队构型形成、构型稳定保持以及刚体姿态机动控制进行... 针对空间多体绳系编队的构型进行了分类,分析了国内外对绳系编队动力学模型的研究现状,并总结了常用于绳系系统动力学模型建立的三种系绳模型。此外,对绳系编队全流程控制,包括绳系编队构型形成、构型稳定保持以及刚体姿态机动控制进行了梳理和分析,同时对现有的地面试验装置及方法进行了概括。最后针对目前绳系编队的动力学建模与控制、地面试验装置研究中存在的不足进行了总结,对未来的发展方向提出了建议。 展开更多

关键词 空间多体绳系编队 动力学模型 姿态控制 构型保持 地面试验

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药物中间体L-高丝氨酸甲酯的不对称合成 被引量：3

12

作者 陈兴龙 尹卫平 马军营 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第1期100-101,104,共3页

研究了药物中间体L-高丝氨酸酯的不对称合成的方法。该方法不仅解决了通常发生在有机合成中多官能团羧酸的直接酯化的关键问题,而且在该合成反应中不用保护试剂CBZ或BOC就可以直接酯化,得到了构型保持的目的产物L-高丝氨酸酯。

关键词 L-高丝氨酸 L-高丝氨酸甲酯 构型保持 药物中间体

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一种基于主从模式的无动力飞行器协同制导方法 被引量：3

13

作者 葛云鹏 梁卓 +2 位作者 吕瑞 涂海峰 严大卫 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期418-424,共7页

针对具有机械能单调递减特性的无动力飞行器协同制导问题,提出一种基于主从模式的无动力飞行器协同制导方法。在满足协同判定条件后,主飞行器按协同构型要求根据集群初始位置和目标航路点计算集群中各飞行器初始及终端控制点坐标,各飞... 针对具有机械能单调递减特性的无动力飞行器协同制导问题,提出一种基于主从模式的无动力飞行器协同制导方法。在满足协同判定条件后,主飞行器按协同构型要求根据集群初始位置和目标航路点计算集群中各飞行器初始及终端控制点坐标,各飞行器根据控制点坐标规划纵向平面航程-高程、侧向平面航程-地心距参考轨迹并跟踪;在集群飞行过程中,主飞行器根据各飞行器相对构型预期位置的航程和速度偏差进行侧向能量管理控制,各飞行器按照设计能量管理曲线进行减速以保持构型。经仿真验证,协同构型相对距离偏差可控制在42.1 m(3σ)以内,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 主从模式 轨迹规划 能量管理 集群构型保持

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共线三星库仑编队动力学与自适应控制研究

14

作者 施强 袁长清 +1 位作者 孙云龙 于海莉 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第6期13-19,共7页

针对地球同步轨道处共线三星库仑编队队形保持的自适应控制问题进行研究,建立共线三星库仑编队在地球同步轨道的非线性相对运动动力学模型,研究仅使用库仑力作为控制力,实现共线三星库仑编队径向静态稳定的控制方案,并在库仑力建模中考... 针对地球同步轨道处共线三星库仑编队队形保持的自适应控制问题进行研究,建立共线三星库仑编队在地球同步轨道的非线性相对运动动力学模型,研究仅使用库仑力作为控制力,实现共线三星库仑编队径向静态稳定的控制方案,并在库仑力建模中考虑德拜效应的影响.基于建立的非线性化动力学模型,同时考虑到外部扰动力的影响,设计三星共线库仑编队在地球同步轨道的构型保持自适应控制律,并利用Lyapnuov稳定性理论证明系统的闭环稳定性,进行数值仿真. 展开更多

关键词 库仑编队 地球同步轨道 构型保持 自适应控制

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基于蝙蝠飞行的仿生智能卫星编队管理策略 被引量：2

15

作者 侯锐 张驰 +1 位作者 苗峻 马雨萌 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2020年第2期22-28,共7页

卫星编队构型的保持对编队任务实施至关重要,针对高精度卫星编队控制策略复杂不易于实现的问题,提出了一种基于蝙蝠飞行的仿生智能编队管理策略.首先分析了编队动力学和图论理论,总结自然界中蝙蝠群体的行为规律,给出了蝙蝠飞行数学模型... 卫星编队构型的保持对编队任务实施至关重要,针对高精度卫星编队控制策略复杂不易于实现的问题,提出了一种基于蝙蝠飞行的仿生智能编队管理策略.首先分析了编队动力学和图论理论,总结自然界中蝙蝠群体的行为规律,给出了蝙蝠飞行数学模型,以此设计了编队虚拟中心用于衡量卫星编队整体效益和局部效益,进而给出了仿生编队管理策略,算法清晰实用.最后,应用卫星编队算法对对卫星编队构型进行控制仿真验证,实现了高精度、低能耗的稳定控制. 展开更多

关键词 蝙蝠飞行 仿生智能 构型保持 编队控制

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