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无扰载荷航天器相对运动动力学建模
被引量:
7
1
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。
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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
在线阅读
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职称材料
相对运动动力学系统Nielsen方程Mei对称性导致的一种新型守恒量
被引量:
1
2
作者
贾利群
解银丽
+3 位作者
韩月林
张美玲
王肖肖
孙现亭
《河南师范大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第3期48-51,共4页
研究相对运动动力学系统Nielsen方程的Mei对称性导致的一种新型守恒量.在群的无限小变换下,给出相对运动动力学系统Nielsen方程Mei对称性的定义和判据;得到相对运动动力学系统Nielsen方程Mei对称性导致的新型结构方程和新型守恒量的表达式.
关键词
相对运动动力学
系统
NIELSEN方程
Mei对称性
新型守恒量
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职称材料
相对运动动力学系统的形式不变性与Lie对称性
被引量:
1
3
作者
王树勇
仇君
《广西大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
2003年第2期134-137,共4页
研究相对运动动力学系统方程的形式不变性以及与Lie对称性的关系.给出系统的运动方程和形式不变性的判据方程,给出形式不变性为Lie对称性的充要条件,得到形式不变性导致守恒量的结构方程以及守恒量的形式.举例说明方程的应用.
关键词
分析
力学
相对运动动力学
形式不变性
LIE对称性
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职称材料
基于螺旋理论的DFP隔振航天器相对运动动力学建模与姿轨耦合控制
被引量:
3
4
作者
唐永兴
朱战霞
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期673-681,共9页
为更好满足未来高精度任务要求,以由无接触的有效载荷模块(payload module,PM)和支持模块(support module,SM)组成的DFP(disturbance-free payload)航天器为对象,开展两模块间的相对运动动力学建模与控制研究和系统隔振性能验证。首先...
为更好满足未来高精度任务要求,以由无接触的有效载荷模块(payload module,PM)和支持模块(support module,SM)组成的DFP(disturbance-free payload)航天器为对象,开展两模块间的相对运动动力学建模与控制研究和系统隔振性能验证。首先通过简化构型、梳理受力情况,重点推导了两模块所受力和力矩表达式;其次考虑耦合效应,利用对偶四元数建立了模型精度更高且形式简洁统一的DFP航天器两模块间的相对运动动力学方程;在此基础上设计PD控制律,考虑控制量可测性及敏感器测量误差,使PM和SM的相对运动满足DFP航天器工作要求。仿真结果验证了DFP航天器的隔振优势和姿态机动性能。
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关键词
DFP航天器
对偶四元数
相对运动动力学
建模
PD控制
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职称材料
基于相对运动的GEO目标精确成像跟踪方法研究
被引量:
7
5
作者
程瑞
林喆张艾
+1 位作者
于飞
何海燕
《航天返回与遥感》
CSCD
2020年第1期56-63,共8页
天基空间光学监视系统是天地一体化感知网络的重要组成部分,而基于相对运动轨道动力学的成像跟踪技术是实现天基空间目标定位定轨的基础。文章介绍了高精度天基成像跟踪系统的基本组成,并提出了基于相对运动轨道动力学模型及改进的SR-UK...
天基空间光学监视系统是天地一体化感知网络的重要组成部分,而基于相对运动轨道动力学的成像跟踪技术是实现天基空间目标定位定轨的基础。文章介绍了高精度天基成像跟踪系统的基本组成,并提出了基于相对运动轨道动力学模型及改进的SR-UKF跟踪算法的地球静止轨道(GEO)空间目标在轨高精度稳定跟踪定位方案。文章对两种相对运动轨道动力学模型在GEO目标跟踪中的效果进行了仿真,并以两种常用的模型作为参照进行了定量对比。仿真结果显示,文章所提出的跟踪算法方案能够实现三轴优于10cm精度的高带宽在轨稳定跟踪,可在天基相对运动跟踪研究及工程实践中用作参考。同时通过4种模型之间的仿真对比,发现在GEO目标相对跟踪中Schweighart模型比C-W模型精度高5%,但是计算量稍高。
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关键词
平方根无迹卡尔曼滤波
相对运动
轨道
动力学
成像跟踪
天基光学监视
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职称材料
题名
无扰载荷航天器相对运动动力学建模
被引量:
7
1
作者
孔宪仁
武晨
刘源
李海勤
机构
哈尔滨工业大学卫星技术研究所
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期1139-1146,共8页
基金
国家自然科学基金(51375109)
文摘
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。
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
Keywords
Disturbance-free-payload spacecraft (DFP)
Ultra-high pointing accuracy
Cubic DFP interface
Dynamic modeling of relative motion
分类号
V421.4 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
相对运动动力学系统Nielsen方程Mei对称性导致的一种新型守恒量
被引量:
1
2
作者
贾利群
解银丽
韩月林
张美玲
王肖肖
孙现亭
机构
江南大学理学院
平顶山学院电气信息工程学院
出处
《河南师范大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第3期48-51,共4页
基金
国家自然科学基金(11142014
61178032)
文摘
研究相对运动动力学系统Nielsen方程的Mei对称性导致的一种新型守恒量.在群的无限小变换下,给出相对运动动力学系统Nielsen方程Mei对称性的定义和判据;得到相对运动动力学系统Nielsen方程Mei对称性导致的新型结构方程和新型守恒量的表达式.
关键词
相对运动动力学
系统
NIELSEN方程
Mei对称性
新型守恒量
Keywords
dynamical system of the relative motion
Nielsen equation
Mei symmetry
new conserved quantity
分类号
O316 [理学—一般力学与力学基础]
在线阅读
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职称材料
题名
相对运动动力学系统的形式不变性与Lie对称性
被引量:
1
3
作者
王树勇
仇君
机构
广东水利电力职业技术学院
广西大学机械工程学院
出处
《广西大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
2003年第2期134-137,共4页
基金
国家自然科学基金(19972010
10272021)
文摘
研究相对运动动力学系统方程的形式不变性以及与Lie对称性的关系.给出系统的运动方程和形式不变性的判据方程,给出形式不变性为Lie对称性的充要条件,得到形式不变性导致守恒量的结构方程以及守恒量的形式.举例说明方程的应用.
关键词
分析
力学
相对运动动力学
形式不变性
LIE对称性
Keywords
analytical mechanics
relative motion dynamics
form invariance
Lie symmetry
分类号
O316 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
基于螺旋理论的DFP隔振航天器相对运动动力学建模与姿轨耦合控制
被引量:
3
4
作者
唐永兴
朱战霞
机构
西北工业大学航天学院
航天飞行动力学技术国家级重点实验室
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期673-681,共9页
基金
国家自然科学基金(11472213)资助
文摘
为更好满足未来高精度任务要求,以由无接触的有效载荷模块(payload module,PM)和支持模块(support module,SM)组成的DFP(disturbance-free payload)航天器为对象,开展两模块间的相对运动动力学建模与控制研究和系统隔振性能验证。首先通过简化构型、梳理受力情况,重点推导了两模块所受力和力矩表达式;其次考虑耦合效应,利用对偶四元数建立了模型精度更高且形式简洁统一的DFP航天器两模块间的相对运动动力学方程;在此基础上设计PD控制律,考虑控制量可测性及敏感器测量误差,使PM和SM的相对运动满足DFP航天器工作要求。仿真结果验证了DFP航天器的隔振优势和姿态机动性能。
关键词
DFP航天器
对偶四元数
相对运动动力学
建模
PD控制
Keywords
DFP spacecraft
dual quaternions
relative motion dynamics modeling
PD control
vibration isolation
simulation
measurement error of sensors
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
在线阅读
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职称材料
题名
基于相对运动的GEO目标精确成像跟踪方法研究
被引量:
7
5
作者
程瑞
林喆张艾
于飞
何海燕
机构
北京空间机电研究所
出处
《航天返回与遥感》
CSCD
2020年第1期56-63,共8页
基金
国家重大科技专项工程。
文摘
天基空间光学监视系统是天地一体化感知网络的重要组成部分,而基于相对运动轨道动力学的成像跟踪技术是实现天基空间目标定位定轨的基础。文章介绍了高精度天基成像跟踪系统的基本组成,并提出了基于相对运动轨道动力学模型及改进的SR-UKF跟踪算法的地球静止轨道(GEO)空间目标在轨高精度稳定跟踪定位方案。文章对两种相对运动轨道动力学模型在GEO目标跟踪中的效果进行了仿真,并以两种常用的模型作为参照进行了定量对比。仿真结果显示,文章所提出的跟踪算法方案能够实现三轴优于10cm精度的高带宽在轨稳定跟踪,可在天基相对运动跟踪研究及工程实践中用作参考。同时通过4种模型之间的仿真对比,发现在GEO目标相对跟踪中Schweighart模型比C-W模型精度高5%,但是计算量稍高。
关键词
平方根无迹卡尔曼滤波
相对运动
轨道
动力学
成像跟踪
天基光学监视
Keywords
square rooted unscented Kalman filtering
relative orbital dynamics
imaging tracking
space-based optical surveillance
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
无扰载荷航天器相对运动动力学建模
孔宪仁
武晨
刘源
李海勤
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
相对运动动力学系统Nielsen方程Mei对称性导致的一种新型守恒量
贾利群
解银丽
韩月林
张美玲
王肖肖
孙现亭
《河南师范大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2012
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
相对运动动力学系统的形式不变性与Lie对称性
王树勇
仇君
《广西大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
2003
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于螺旋理论的DFP隔振航天器相对运动动力学建模与姿轨耦合控制
唐永兴
朱战霞
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
基于相对运动的GEO目标精确成像跟踪方法研究
程瑞
林喆张艾
于飞
何海燕
《航天返回与遥感》
CSCD
2020
7
在线阅读
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职称材料
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