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航天器编队飞行相对运动轨迹优化方法综述 被引量:6
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作者 陈丹鹤 何敬源 +1 位作者 刘幸川 廖文和 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期325-340,共16页
针对航天器编队飞行过程中存在的轨迹优化问题,首先系统综述其多种相对运动动力学模型,分类比较模型的特点,并考虑航天器运动环境和不同求解方法阐述编队轨迹优化问题。在建立数学优化模型的基础上描述该问题的一般形式,提出了航天器编... 针对航天器编队飞行过程中存在的轨迹优化问题,首先系统综述其多种相对运动动力学模型,分类比较模型的特点,并考虑航天器运动环境和不同求解方法阐述编队轨迹优化问题。在建立数学优化模型的基础上描述该问题的一般形式,提出了航天器编队飞行相对运动轨迹优化问题的难点。综述航天器编队飞行构建或重构任务中轨迹优化问题的求解方法,总结分析其优缺点,并介绍常用的数学求解工具。最后,提出值得深入研究的关键技术需求和航天器编队飞行未来发展的重要方向。 展开更多
关键词 航天器编队 编队控制 相对运动 协同控制 轨迹优化
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1999年中国台湾集集M_(W)7.6地震跨断层场地相对运动 被引量:1
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作者 徐龙军 吕淼 +2 位作者 张恒 于越 谢礼立 《地震学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期425-441,共17页
为了获得近断层地震动准确的残余位移信息,提出了一种变步长网格搜索地震动基线校正方法。首先基于1999年我国台湾M_(W)7.6集集地震强震动数据,探讨了近断层地震动的位移特征,然后通过地震动时程初始时刻的校正获得了集集地震多组上、... 为了获得近断层地震动准确的残余位移信息,提出了一种变步长网格搜索地震动基线校正方法。首先基于1999年我国台湾M_(W)7.6集集地震强震动数据,探讨了近断层地震动的位移特征,然后通过地震动时程初始时刻的校正获得了集集地震多组上、下盘台站之间的相对运动时程数据,分析了分别靠近断层上、下盘场地之间相对运动的位移时程特征。结果显示:近断层地震动的滑冲效应显著,断层的平均滑冲速度可高达1.4 m/s;断层两盘间的相对运动类似于近断层地震动的运动特征,且幅值更大;近断层的残余位移约是断层两盘间最大相对位移的80%. 展开更多
关键词 1999年集集M_(W)7.6地震 近断层地震动 跨断层场地 相对运动 断层作用
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HEO轨道卫星相对运动建模与编队构形设计
3
作者 刘笑 梁巨平 +3 位作者 张宏兴 王禹 周泽亚 尹俊雄 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2024年第4期75-86,共12页
随着全球卫星组网编队飞行技术成熟应用,通过卫星之间基本运动方程进行相对运动求解,各种编队构型设计已经成为一种发展趋势.建立了基于相对轨道根数偏差的相对运动模型,理论推导了二阶近似条件下的适用于大偏心率椭圆轨道的相对运动方... 随着全球卫星组网编队飞行技术成熟应用,通过卫星之间基本运动方程进行相对运动求解,各种编队构型设计已经成为一种发展趋势.建立了基于相对轨道根数偏差的相对运动模型,理论推导了二阶近似条件下的适用于大偏心率椭圆轨道的相对运动方程,并进一步分析了二阶项的精度.在二体假设下,使用近地点真近点角差取代平近点角差作为编队构型设计输入,对多种不同初始轨道根数差条件下的典型编队构型进行了设计以及构型特征分析.对编队构型设计的正确性进行了仿真验证,并分析了从二体假设推广到含摄动情况的适用性,结果表明本文推导的椭圆轨道相对运动方程和编队构型设计正确有效. 展开更多
关键词 椭圆轨道 真近点角差 二阶相对运动误差 编队构型设计
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用非结构动网格方法模拟有相对运动的多体绕流 被引量:39
4
作者 郭正 李晓斌 +1 位作者 瞿章华 刘君 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2001年第3期310-316,共7页
发展了用于模拟有相对运动的多体非定常绕流 ,并计算由流场决定的外弹道的数值方法。该方法采用非结构动网格 ,显式NND有限体积格式 ,求解非定常Euler方程 ,并耦合了刚体动力学方程。作为例证 ,计算了俯仰振动的NACA0 0 12翼型绕流 ,计... 发展了用于模拟有相对运动的多体非定常绕流 ,并计算由流场决定的外弹道的数值方法。该方法采用非结构动网格 ,显式NND有限体积格式 ,求解非定常Euler方程 ,并耦合了刚体动力学方程。作为例证 ,计算了俯仰振动的NACA0 0 12翼型绕流 ,计算结果与实验及文献结果吻合。最后 ,整个策略用于计算二维机翼 外挂物分离流场 ,并确定了外挂物下落轨迹。 展开更多
关键词 非结构动网格 相对运动 多体非定常绕流 数值模拟 刚体动力学方程 NACA0012翼型绕流
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变质量非完整力学系统的相对运动动力学 被引量:17
5
作者 刘桂林 乔永芬 +1 位作者 张解放 梅凤翔 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1989年第6期742-748,共7页
本文得到变质量非完整力学系统相对运动动力学的两种类型的运动方程——Euler-Lagrange形式的方程和Appell形式的方程。
关键词 力学系统 非完整 相对运动 动力学
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相对运动速度对电刷镀镍镀层组织结构和性能的影响 被引量:9
6
作者 胡振峰 吕镖 +1 位作者 汪笑鹤 徐滨士 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期12-16,共5页
采用新型的内孔电刷镀技术对失效的发动机缸套内表面进行了再制造。利用SEM,XRD,TEM,显微硬度计和CETR显微磨损试验机,考察了不同相对运动速度下电刷镀镍镀层的组织结构和性能,并与传统电镀Watts Ni进行了对比。结果表明:镍镀层均为面... 采用新型的内孔电刷镀技术对失效的发动机缸套内表面进行了再制造。利用SEM,XRD,TEM,显微硬度计和CETR显微磨损试验机,考察了不同相对运动速度下电刷镀镍镀层的组织结构和性能,并与传统电镀Watts Ni进行了对比。结果表明:镍镀层均为面心立方结构,但电镀Watts Ni镀层表面粗糙,择优取向为(200)面,而应用电刷镀制备的镍镀层表面平整致密,无针孔、麻点等缺陷,择优取向为(111)面。随着相对运动速度从0.25m/s增加到1.00m/s,电刷镀层的(200)面择优取向逐渐降低,而(111)面择优取向逐渐增大;镀层的硬度由HV420增大到HV600,镀层的磨损失重由8.7mg降低到6mg。 展开更多
关键词 电刷镀 内孔 相对运动速度 组织结构 性能
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太阳帆日心悬浮轨道附近的相对运动 被引量:8
7
作者 龚胜平 李俊峰 +1 位作者 高云峰 宝音贺西 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期522-527,共6页
研究悬浮轨道附近的编队飞行问题,推导了悬浮轨道附近的相对运动方程.由于编队太阳帆之间的距离与帆到太阳的距离的比值为小量,将相对运动方程在悬浮轨道附近线性化,得到了线性化方程.基于该线性化方程,考虑了悬浮轨道附近的几种编队... 研究悬浮轨道附近的编队飞行问题,推导了悬浮轨道附近的相对运动方程.由于编队太阳帆之间的距离与帆到太阳的距离的比值为小量,将相对运动方程在悬浮轨道附近线性化,得到了线性化方程.基于该线性化方程,考虑了悬浮轨道附近的几种编队控制方法,只需通过调节太阳帆的姿态来进行简单的控制.其中包括一种被动编队控制策略,该控制策略具有实现简单、稳定区域大的特点,具有很好的工程应用前景.最后基于非线性方程对每种编队策略进行了数值仿真验证,数值结果表明该控制方法能实现编队. 展开更多
关键词 太阳帆 悬浮轨道 相对运动 编队飞行 被动控制
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摩擦过程中相对运动速度对声发射能量信号的影响 被引量:11
8
作者 张守茁 席镇 +1 位作者 贾园 高宏 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期10-14,共5页
利用声发射技术研究摩擦需要了解摩擦过程中各个因素对于声发射信号的影响,为此研究了摩擦过程中相对运动速度与声发射能量信号的关系,研究结果表明:在正压力和摩擦条件基本不变的条件下,声发射能量信号随相对运动速度的增加而增加,声... 利用声发射技术研究摩擦需要了解摩擦过程中各个因素对于声发射信号的影响,为此研究了摩擦过程中相对运动速度与声发射能量信号的关系,研究结果表明:在正压力和摩擦条件基本不变的条件下,声发射能量信号随相对运动速度的增加而增加,声发射能量与摩擦面的磨损量之间存在一定关系,说明利用声发射技术可以分辨出相对运动速度对摩擦产生的影响,并且可以应用声发射能量这一参数检测、量化这种影响。 展开更多
关键词 摩擦 相对运动速度 声发射能量信号
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航天器相对运动与Hill解的适用性分析 被引量:5
9
作者 张振民 许滨 +2 位作者 张珩 孙兰 潘力均 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期1-8,共8页
研究了空间飞行器编队中最具基础性的问题之一 ,即相对运动的解析表达及 Hill方程的适用条件。通过建立相对运动的通解公式 ,针对不同性质的初值深入地分析了其相对运动轨迹的本质特征 ,并给出了 Hill方程的适用条件。此外 。
关键词 航天器 相对运动 Hill解 适应性分析 动力学方程
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考虑J2项摄动的星座相对运动控制 被引量:8
10
作者 张洪华 张国峰 林来兴 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期478-483,共6页
利用轨道某些要素(偏心率,升交点赤经和倾角)的差别可以构成由一颗中心星和几个环绕星组成的近距离星座。在理想中心引力场下,环绕星运行轨迹在水平面投影可以呈现封闭圆形。在地球引力摄动时,这种空间形状将逐渐发散。为此,本文考虑J2... 利用轨道某些要素(偏心率,升交点赤经和倾角)的差别可以构成由一颗中心星和几个环绕星组成的近距离星座。在理想中心引力场下,环绕星运行轨迹在水平面投影可以呈现封闭圆形。在地球引力摄动时,这种空间形状将逐渐发散。为此,本文考虑J2项摄动的影响,设计了对其具有鲁棒性的环绕星相对轨道;进而导出了带有J2项摄动的环绕星相对运动方程,并给出了基于惯性笛卡尔坐标系运动学变量的相对轨道控制方法。分析和仿真结果表明,这种控制方法能够实现星座相对运动的高精度控制。 展开更多
关键词 星座 轨道 控制 相对运动
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编队飞行星座相对运动的运动学描述与编队构型设计 被引量:6
11
作者 张娟 和兴锁 +1 位作者 李亮 邓峰岩 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期280-283,共4页
分别以纬度幅角和平近点角、平纬度幅角及偏近点角为变量,推导了几种简单的编队飞行星座相对运动的运动学模型,这些模型和动力学模型(Hill方程)相一致,但更便于应用。并在此基础上,给出了当编队构型为空间圆形和星下点圆形时进行编队构... 分别以纬度幅角和平近点角、平纬度幅角及偏近点角为变量,推导了几种简单的编队飞行星座相对运动的运动学模型,这些模型和动力学模型(Hill方程)相一致,但更便于应用。并在此基础上,给出了当编队构型为空间圆形和星下点圆形时进行编队构型设计的一种运动学方法,该方法直接给出了星座中各星的轨道根数的计算方法,实例证明该方法简单实用。 展开更多
关键词 编队飞行 相对运动 运动学模型 构型设计
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台湾海峡两岸地壳相对运动分析 被引量:11
12
作者 李祖宁 刘序俨 +1 位作者 吴绍祖 陈光 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2007年第5期18-21,共4页
利用1995~2003年福建GPS测站与台北和桃园核心基准站资料,计算了福建GPS各测站与台北和桃园之间的边长及其相对变化,同时利用遗传算法计算了台北和桃园测点的主应变和方向角。计算结果表明,在1995~1997年和2001~2003年间台海两岸的... 利用1995~2003年福建GPS测站与台北和桃园核心基准站资料,计算了福建GPS各测站与台北和桃园之间的边长及其相对变化,同时利用遗传算法计算了台北和桃园测点的主应变和方向角。计算结果表明,在1995~1997年和2001~2003年间台海两岸的地壳相对运动都处于拉张状态,但两期拉张的主应变大小和方向有较大变化,这种变化可能反映了1999年台湾集集7.6级地震前后应变积累与释放的过程。 展开更多
关键词 GPS测站 高斯投影 遗传算法 应变张量 地壳相对运动
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大椭圆轨道航天器编队飞行相对运动分析 被引量:7
13
作者 安雪滢 杨乐平 +1 位作者 张为华 郗晓宁 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期1-5,共5页
大椭圆轨道航天器在较长轨道周期内运行于远地点上空,因而该轨道多应用于卫星通信、天体观测、空间磁场探测等。上述空间任务所需的多航天器协同运动理论亟待解决。利用运动学方法推导了大椭圆轨道编队的相对运动模型,简要证明了实现长... 大椭圆轨道航天器在较长轨道周期内运行于远地点上空,因而该轨道多应用于卫星通信、天体观测、空间磁场探测等。上述空间任务所需的多航天器协同运动理论亟待解决。利用运动学方法推导了大椭圆轨道编队的相对运动模型,简要证明了实现长期近距离编队的必要条件,分析了相对轨道根数对线性化模型精度及其动力学特性的影响。仿真结果表明,相对运动模型在轨道远地点处精度较高,适当选择相对轨道根数可设计出满足任务要求的编队轨道。 展开更多
关键词 大椭圆轨道 编队飞行 相对运动 运动学法 相对轨道根数
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有相对运动多体动力学系统流动计算方法若干问题讨论 被引量:4
14
作者 刘君 白晓征 +2 位作者 郭正 崔小强 王巍 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期14-18,共5页
对应用非结构动网格技术数值模拟有相对运动多体动力学系统的流动现象时发现的若干问题进行了讨论。应用动网格技术求解均匀流场,验证了几何守恒律方程离散形式对流场计算精度的重要性,还发现格式时间精度越高、网格运动速度越接近声速... 对应用非结构动网格技术数值模拟有相对运动多体动力学系统的流动现象时发现的若干问题进行了讨论。应用动网格技术求解均匀流场,验证了几何守恒律方程离散形式对流场计算精度的重要性,还发现格式时间精度越高、网格运动速度越接近声速,几何守恒律的作用越明显;采用类似于可控轨迹实验的准定常计算方法和非结构动网格技术,分别对超声速气流中物体运动的动力学过程进行了数值模拟,通过流场和运动特性比较和理论分析,指出准定常计算方法本质上无法反映非定常流动特征,即使时间步长趋向零也不会趋向于真解;还讨论了数值模拟非定常流动的双时间法,分析时间推进步长对解的影响,随着时间步长减小解的误差降低,但是这一方法与动网格技术结合解决多体分离问题有难度。 展开更多
关键词 多体相对运动 非结构动网格 几何守恒律 准定常 双时间方法
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翼伞系统两体相对运动分析 被引量:11
15
作者 熊菁 宋旭民 秦子增 《航天返回与遥感》 2004年第2期10-16,共7页
为提高翼伞系统的测量和控制精度 ,分析物体和伞体之间的相对运动关系是十分必要的。在物 -伞之间两点吊挂及相应约束的条件下 ,分析了两刚体间的力学关系 ,建立了八自由度的两体相对运动模型。对运动的非线性偏微分方程组进行了数值求... 为提高翼伞系统的测量和控制精度 ,分析物体和伞体之间的相对运动关系是十分必要的。在物 -伞之间两点吊挂及相应约束的条件下 ,分析了两刚体间的力学关系 ,建立了八自由度的两体相对运动模型。对运动的非线性偏微分方程组进行了数值求解 ,分析了单侧、双侧控制输入 ,及侧向突风干扰下的系统响应情况。算例分析的结果表明 。 展开更多
关键词 飞行力学 外弹道学 降落伞 翼伞 两体 相对运动 控制 突风
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编队卫星相对运动描述方法综述 被引量:14
16
作者 李俊峰 雪丹 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1689-1694,共6页
对于近地轨道卫星编队飞行的相对运动理论研究,可以采用的方法包括直角坐标法和轨道要素法。利用直角坐标法得到的相对运动动力学方程可以用于编队队形控制研究,轨道要素法能够给出相对运动的运动学描述,便于定量研究摄动影响和进行编... 对于近地轨道卫星编队飞行的相对运动理论研究,可以采用的方法包括直角坐标法和轨道要素法。利用直角坐标法得到的相对运动动力学方程可以用于编队队形控制研究,轨道要素法能够给出相对运动的运动学描述,便于定量研究摄动影响和进行编队队形设计。分析了直角坐标法在描述卫星长期编队飞行方面的局限性,综述了利用轨道要素描述编队卫星相对运动的各种研究方法,包括轨道要素差法、相对轨道要素法和参照轨道要素法等。 展开更多
关键词 卫星编队飞行 相对运动 运动描述 轨道要素
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无扰载荷航天器相对运动动力学建模 被引量:8
17
作者 孔宪仁 武晨 +1 位作者 刘源 李海勤 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1139-1146,共8页
为满足无扰载荷(DFP)航天器中非接触式作动器对有效载荷模块(PM)与支持模块(SM)之间相对运动的要求,本文建立了PM与SM之间的六自由度相对运动动力学模型。考虑立方构型DFP接口,分析了作用于PM与SM的力和力矩。考虑DFP航天器相对运动控... 为满足无扰载荷(DFP)航天器中非接触式作动器对有效载荷模块(PM)与支持模块(SM)之间相对运动的要求,本文建立了PM与SM之间的六自由度相对运动动力学模型。考虑立方构型DFP接口,分析了作用于PM与SM的力和力矩。考虑DFP航天器相对运动控制的特殊性,建立了SM相对PM的相对姿态动力学模型和PM相对SM的相对平动动力学模型,然后采用比例微分(PD)控制方法设计了DFP航天器的控制系统。数值仿真结果表明,定向状态或姿态机动过程PM与SM六自由度相对运动均满足非接触式作动器作用范围的要求,既可保证PM与SM无机械接触,又可实现对PM精确定向和姿态机动,说明六自由度相对运动动力学建模对研究DFP航天器具有重要意义。 展开更多
关键词 无扰载荷(DFP)航天器 超高指向精度 立方构型DFP接口 相对运动动力学模型
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椭圆轨道非线性相对运动模型的周期解与应用 被引量:5
18
作者 曹静 袁建平 罗建军 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期37-45,共9页
在长期的航天器编队飞行中传统的基于线性相对运动模型设计编队保持轨道的方法会引起较多的燃料消耗。首先采用摄动法解析地求得了考虑二阶非线性项时椭圆轨道相对运动模型的周期性条件和周期解;然后以此周期解为参考轨道设计了基于Lyap... 在长期的航天器编队飞行中传统的基于线性相对运动模型设计编队保持轨道的方法会引起较多的燃料消耗。首先采用摄动法解析地求得了考虑二阶非线性项时椭圆轨道相对运动模型的周期性条件和周期解;然后以此周期解为参考轨道设计了基于Lyapunov稳定的PD保持控制律。仿真结果表明:基于椭圆轨道非线性相对运动模型的周期解较基于椭圆轨道线性相对运动模型的周期解,精度明显提高;以前者为参考轨道的保持控制与以后者为参考轨道的保持控制相比,燃耗明显降低。 展开更多
关键词 摄动法 周期解 非线性相对运动模型 椭圆轨道 编队飞行 保持控制 航天器
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一种基于导航点的航天器相对运动轨迹生成策略 被引量:4
19
作者 朱彦伟 杨乐平 任仙海 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期1-4,共4页
针对圆(近圆)轨道航天器相对运动的固定时间状态转移问题,提出了一种基于导航点的多脉冲优化轨迹生成策略。从相对运动动力学出发,应用最优控制理论给出了基于连续推力的最优转移轨线,将引入的导航点限定在最优转移轨线上得到其位置参数... 针对圆(近圆)轨道航天器相对运动的固定时间状态转移问题,提出了一种基于导航点的多脉冲优化轨迹生成策略。从相对运动动力学出发,应用最优控制理论给出了基于连续推力的最优转移轨线,将引入的导航点限定在最优转移轨线上得到其位置参数;然后利用导航点位置参数建立了脉冲约束下的基于多脉冲的优化轨迹生成模型,采用二次规划算法求解,通过改变导航点位置和脉冲间隔优化轨迹。仿真算例验证了策略的有效性。 展开更多
关键词 相对运动 最优控制 脉冲机动 轨迹生成 二次规划
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有相对运动的车牌识别技术研究 被引量:4
20
作者 胡延平 何鸿鹏 马德成 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期412-415,共4页
汽车车牌识别是图像识别技术的一个重点课题.介绍了拍摄装置与汽车有相对运动的车牌识别方法;结合警车跟踪系统的核心部分,研究了具有相对运动的汽车车牌的提取、车牌的预处理以及车牌数字的识别;着重阐述了自适应模板的中心骨架匹配方法.
关键词 相对运动 车牌识别 图像识别 自适应模板 中心骨架匹配
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