自主交会对接若干问题 被引量：51

1

作者 吴宏鑫 胡海霞 +1 位作者 解永春 王颖 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期132-137,143,共7页

自主交会对接是交会对接技术的发展趋势。本文首先介绍了国际上自主交会对接的研究概况 ,然后研究了假设目标航天器为刚体 ,运动在圆轨道或近圆轨道上 ,追踪航天器与目标航天器在近距离范围内实现自主交会对接的若干问题 ,即信息自主获... 自主交会对接是交会对接技术的发展趋势。本文首先介绍了国际上自主交会对接的研究概况 ,然后研究了假设目标航天器为刚体 ,运动在圆轨道或近圆轨道上 ,追踪航天器与目标航天器在近距离范围内实现自主交会对接的若干问题 ,即信息自主获取的测量技术 ,智能自主的控制技术和保证飞行状态及避免碰撞的人工智能技术。为实现自主交会对接 ,智能控制是非常重要的手段。 展开更多

关键词 自主交会对接 交会对接技术 航天器 人工智能技术

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非合作目标自主交会对接的椭圆蔓叶线势函数制导 被引量：16

2

作者 张大伟 宋申民 +1 位作者 裴润 段广仁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2259-2268,共10页

针对非合作式航天器自主交会对接任务的安全性要求,提出了一种基于椭圆蔓叶线的人工势函数制导方法。首先根据视线坐标系建立了相对动力学方程与状态方程。进而应用人工势函数制导方法解决了非合作目标航天器自主交会对接与静态障碍物... 针对非合作式航天器自主交会对接任务的安全性要求,提出了一种基于椭圆蔓叶线的人工势函数制导方法。首先根据视线坐标系建立了相对动力学方程与状态方程。进而应用人工势函数制导方法解决了非合作目标航天器自主交会对接与静态障碍物躲避问题,并且把势函数方法与椭圆蔓叶线函数相结合,解决了追踪航天器在接近目标航天器时运行在安全走廊中的安全性要求。应用Lyapunov稳定性理论证明了在所提出的制导方法控制下系统的稳定性。最后,用精确的数学模型进行了计算机数值仿真,验证了所提出的制导控制方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 自主交会对接 非合作目标 人工势函数制导 椭圆蔓叶线 静态障碍物躲避 安全走廊

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非合作式自主交会对接的终端接近模糊控制 被引量：30

3

作者 陈统 徐世杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期416-421,共6页

研究了非合作式自主交会对接(AR&D)的终端接近问题。文中根据视线相对运动方程,设计了一个模糊控制器来实现终端接近制导。通过选择合适的模糊输入变量,设计了三个通道独立的模糊规则库。用乘积推理机、单值模糊器和中心平均解模糊... 研究了非合作式自主交会对接(AR&D)的终端接近问题。文中根据视线相对运动方程,设计了一个模糊控制器来实现终端接近制导。通过选择合适的模糊输入变量,设计了三个通道独立的模糊规则库。用乘积推理机、单值模糊器和中心平均解模糊公式获得模糊控制器输出。最后,本文用精确的轨道模型进行了数值仿真,验证了该模糊控制器是可行的,该控制器满足非合作式自主交会对接终端接近的高精度、安全无碰撞的要求。 展开更多

关键词 自主交会对接 非合作目标 模糊控制

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航天器自主交会对接的视觉相对导航方法 被引量：6

4

作者 刘勇 徐鹏 徐世杰 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期33-40,共8页

针对航天器自主交会对接在最终逼近阶段的相对导航问题,研究了基于特征光标的航天器视觉相对导航方法。首先建立了小角度假设条件下的相对导航模型。给出了航天器相对位置和采用欧拉角描述的相对姿态的近似解析算法。其次利用相对姿态... 针对航天器自主交会对接在最终逼近阶段的相对导航问题,研究了基于特征光标的航天器视觉相对导航方法。首先建立了小角度假设条件下的相对导航模型。给出了航天器相对位置和采用欧拉角描述的相对姿态的近似解析算法。其次利用相对姿态的解析解作为观测信息,采用降阶的无迹卡尔曼滤波方法对目标航天器的姿态角和惯性角速度进行了估计,间接得到了相对姿态和相对姿态角速度的估计值。数值仿真表明提出的解析算法能够有效获得相对位置和相对姿态测量信息,通过降阶滤波可明显提高相对姿态确定精度。 展开更多

关键词 自主交会对接 视觉相对导航 相对姿态确定 航天器

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非合作自主交会对接的动态障碍物躲避制导 被引量：4

5

作者 宋申民 张大伟 裴润 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期39-48,共10页

首先,在视线坐标系下建立了系统相对运动状态方程,将人工势函数制导方法应用于航天器的非合作自主交会对接任务和动态障碍物躲避问题。其次,利用Lyapunov稳定性理论分析证明了在该制导方法控制下系统的稳定性,并且研究讨论了两种不同情... 首先,在视线坐标系下建立了系统相对运动状态方程,将人工势函数制导方法应用于航天器的非合作自主交会对接任务和动态障碍物躲避问题。其次,利用Lyapunov稳定性理论分析证明了在该制导方法控制下系统的稳定性,并且研究讨论了两种不同情形下的动态障碍物躲避效果,分析了人工势函数制导方法的应用能力。最后,用精确的数学模型进行了数值仿真,验证了制导方法应用于所研究问题的正确性和有效性。 展开更多

关键词 自主交会对接 人工势函数制导 非合作目标 动态障碍物躲避 航天器

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非合作式自主交会对接的自适应鲁棒控制

6

作者 李斌 冯云昊 +1 位作者 王强 杜柳 《现代电子技术》 2011年第17期163-165,168,共4页

研究非合作式自主交会对接的近距离接近问题,以一个翻转卫星的平面追踪问题为例子,用交会对接过程中外界干扰的估计值构造能量函数,根据Lyapunov稳定判据提出一种自适应鲁棒控制率。最后进行的数字仿真验证了该控制率是可行的,并且满足... 研究非合作式自主交会对接的近距离接近问题,以一个翻转卫星的平面追踪问题为例子,用交会对接过程中外界干扰的估计值构造能量函数,根据Lyapunov稳定判据提出一种自适应鲁棒控制率。最后进行的数字仿真验证了该控制率是可行的,并且满足非合作式自主交会对接的高精度和抗干扰的要求。 展开更多

关键词 自主交会对接 非合作目标 LYAPUNOV函数 自适应鲁棒控制

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航天器自主交会对接的高精度目标定位方法 被引量：4

7

作者 张莹瑾 秦世引 胡晓惠 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1430-1436,共7页

根据航天器自主式交会对接的实际应用背景和技术需求,针对交会对接过程中所要求的高精度、实时性和强抗扰的技术指标,在合作目标特性分析的基础上,将高斯曲面拟合与双线性插值相结合,提出了一种高精度的合作目标定位方法。首先根据目标... 根据航天器自主式交会对接的实际应用背景和技术需求,针对交会对接过程中所要求的高精度、实时性和强抗扰的技术指标,在合作目标特性分析的基础上,将高斯曲面拟合与双线性插值相结合,提出了一种高精度的合作目标定位方法。首先根据目标图像的灰度分布进行双线性插值和高斯曲面拟合,在此过程中可同时利用目标原有像素和插值点的亚像素信息,使拟合曲面各幅值点的坐标精度达到亚像素级,以确定目标的中心位置。仿真图像和实拍图像的试验结果表明,此定位方法具有亚像素级的定位精度,其总体定位误差可达到1/20个像素左右,并能满足实时性要求,可以在航天器交会对接与空间遥操作等方面的应用中发挥重要作用。 展开更多

关键词 合作目标识别 目标定位 高斯曲面拟合 自主式交会对接

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日本ETS-7自主交会对接的实验结果

8

作者 Masaaki Mokuno 张康华 《控制工程（北京）》 2000年第4期49-61,42,共14页

日本宇宙开发事业团(NASDA)在1997年11月28日发射了工程试验卫星-7(ETS-7)。ETS-7的任务目标是在轨验证自主交会对接(RVD)和空间机器人技术。为实现自主RVD,RVD部件技术、RVD制导/导航和控制(GND)技术以及飞行管理技术都是必需的。1998... 日本宇宙开发事业团(NASDA)在1997年11月28日发射了工程试验卫星-7(ETS-7)。ETS-7的任务目标是在轨验证自主交会对接(RVD)和空间机器人技术。为实现自主RVD,RVD部件技术、RVD制导/导航和控制(GND)技术以及飞行管理技术都是必需的。1998年7月7日,ETS-7经在轨功能检测后成功地进行了首次自主RVD实验(飞行路径1(FP-1),在这次实验飞行中,验证了对接/接近阶段(0～2m)的自主RVD技术。1998年8月7日进行了第2次RVD实验(飞行路径2(FP-2))。在这次实验中发生了姿态异常。追踪星与目标星相距0～12km时不仅使用了交会激光雷达导航,而且还使用了GPS相对导航,最后,在8月27日追踪星终于和目标星成功会合。在轨验证了最后接近阶段(0～500m)和相对接近阶段(500m～9km)的自主RVD技术。通过这些在轨实验,在轨验证了从相对接近阶段到对接阶段的自主RVD技术都是可行的。 展开更多

关键词 ETS-7 自主交会对接 空间机器人 在轨服务

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自主空间交会对接飞行演示与验证——美国“轨道快车”计划 被引量：1

9

作者 林来兴 《控制工程（北京）》 2005年第3期1-8,15,共9页

在轨服务技术，包括在轨补给燃料、检修卫星、更换元部件和空间组装，这一空间技术无论在军用和民用方面都具有重大意义。自主交会对接是在轨服务技术中的一项非常关键的技术，本文介绍美国“轨道快车”计划中有关自主交会对接空间飞行... 在轨服务技术，包括在轨补给燃料、检修卫星、更换元部件和空间组装，这一空间技术无论在军用和民用方面都具有重大意义。自主交会对接是在轨服务技术中的一项非常关键的技术，本文介绍美国“轨道快车”计划中有关自主交会对接空间飞行演示和实验。其中包括飞行演示目的要求和实验内容，追踪星与目标星研制技术，自主交会对接敏感器和捕获对接方式。演示实验中许多技术和方法，值得人们参考与借鉴。 展开更多

关键词 交会对接飞行演示 自主 “轨道快车” 演示实验 空间飞行 空间交会对接 轨道 美国 自主交会对接 服务技术

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空间交会对接用接近敏感器

10

作者 林来兴 《控制工程（北京）》 1989年第4期25-31,共7页

关键词 自主交会对接 敏感器 空间 激光

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空间非合作目标交会运动状态估计的卡尔曼滤波方法 被引量：3

11

作者 张秋华 韩琦 孙毅 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2004年第z2期685-689,共5页

针对空间飞行器自主交会对接的要求,研究了利用卡尔曼滤波估计非合作目标交会的飞行器运动状态的方法;以多普勒雷达作为测量设备的情况为例,推导了运动状态估计的递推估计公式,并对其进行了仿真,仿真结果表明了该方法的有效性.

关键词 自主交会对接 非合作目标 卡尔曼滤波 状态估计

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一种支持自主任务规划调度的航天器系统建模方法 被引量：2

12

作者 高永明 赵立军 闫慧 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期320-324,334,共6页

在对航天器系统建模方法和任务规划域建模方法全面分析的基础上,提出了一种支持自主任务规划调度的航天器系统建模方法。然后,通过对完成自主交会对接的追踪航天器系统实例建模详细说明了该方法。最后在搭建的验证环境中,对构建的可执... 在对航天器系统建模方法和任务规划域建模方法全面分析的基础上,提出了一种支持自主任务规划调度的航天器系统建模方法。然后,通过对完成自主交会对接的追踪航天器系统实例建模详细说明了该方法。最后在搭建的验证环境中,对构建的可执行航天器系统模型和基于该模型实现的自主任务规划调度系统进行了多次不同想定的仿真推演。验证结果说明:该方法不仅能够满足航天器自主任务规划调度的需求,而且具有很好的可重用性和可扩展性。 展开更多

关键词 系统建模语言 自动调度和规划环境 自主交会对接 自主任务规划调度

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空间机械臂抓捕动态目标快速稳定跟踪方法 被引量：3

13

作者 王晓雪 刘传凯 +3 位作者 王保丰 唐歌实 王镓 郭祥艳 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期18-28,共11页

面向空间机械臂对在轨飞行器、对接舱段等目标进行抓捕的应用需求,对近距离交会对接中的动态目标跟踪问题展开研究,提出了一种基于反向投影模板自适应更新的快速跟踪方法。该方法在分析发光目标灰度特性的基础上,设计了一种能够充分表... 面向空间机械臂对在轨飞行器、对接舱段等目标进行抓捕的应用需求,对近距离交会对接中的动态目标跟踪问题展开研究,提出了一种基于反向投影模板自适应更新的快速跟踪方法。该方法在分析发光目标灰度特性的基础上,设计了一种能够充分表征目标差异的特征选取算法,有效消除了随变性较小的信息对跟踪过程的影响。利用该特征,设计了目标在不同帧之间的相似性比较方法,并制定了目标特征模版更新策略,解决了由于目标姿态和光线的变化而导致的跟踪错误问题。对跟踪过程中可能出现的目标移入移出相机视场问题提出了一种临界目标抛弃、找回策略,避免了目标的局部跟丢问题。最后通过跟踪试验,有效验证了该算法的实时性和鲁棒性,实现了10帧/s以上的稳定跟踪。 展开更多

关键词 机械臂抓捕 自主交会对接 连续自适应均值漂移算法 目标跟踪 反向投影

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遥感技术及空间光学设备

14

《中国光学》 EI CAS 1996年第6期62-62,共1页

TN958.98 96063989用于空间飞行器交会对接的CO₂相干激光雷达=CO₂ colherent laserradar sensor for the rendezvousand docking of two spacecrafts[刊,中]/蔡喜平,赵远,戴永江,李淳飞... TN958.98 96063989用于空间飞行器交会对接的CO₂相干激光雷达=CO₂ colherent laserradar sensor for the rendezvousand docking of two spacecrafts[刊,中]/蔡喜平,赵远,戴永江,李淳飞（哈尔滨工业大学应用物理系.黑龙江,哈尔滨（150006））∥光学技术.—1995,（6）.—1-3综述了用于空间飞行器交会对接的CO₂相干雷达系统的功能、设计及工作原理,并提出了用于我国飞行器自主交会对接的CO₂相干激光雷达的技术方案。研究表明,所设计的CO₂相干激光雷达用于空间飞行器交会对接中测量目标的距离及姿态是可行的。图3参11（方舟） 展开更多

关键词 相干激光雷达 空间飞行器 自主交会对接 光学技术 雷达系统 哈尔滨 应用物理 工作原理 技术方案 遥感技术

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比格罗航天公司为国际空间站提供可充气式太空舱

15

《载人航天》 CSCD 2013年第1期96-96,共1页

近日，比格罗航天公司与美国国家航空航天局（NASA）签署了一份协议，将研制可充气式太空舱并与国际空间站实现对接。根据协议比格罗公司将完成“比格罗可扩展活动舱”（BEAM）的初期研制工作，协议价值1780万美元。比格罗公司的可充气... 近日，比格罗航天公司与美国国家航空航天局（NASA）签署了一份协议，将研制可充气式太空舱并与国际空间站实现对接。根据协议比格罗公司将完成“比格罗可扩展活动舱”（BEAM）的初期研制工作，协议价值1780万美元。比格罗公司的可充气式任务舱（IMM）将对灵活可展开载人级太空舱进行验证，以确定在大型载荷和载人的情况下，可充气式太空舱的可居住性和贮存性能，验证工作涵盖了先进的系统生活舱、环境控制与生命支持系统（ECLSS）等。该任务的技术目标：发展、验证并集成轻质、可充气式太空舱段所需的技术；发展、验证、集成自主交会对接所需的技术并授予许可；发展、验证并集成闭合回路生命支持循环系统所需的技术。 展开更多

关键词 国际空间站 航天公司 太空舱 充气式 美国国家航空航天局 生命支持系统 自主交会对接 验证工作

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