航天器飞行控制仿真与平行系统 被引量：9

1

作者 袁利 程铭 王磊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期982-988,共7页

总结并分析了目前国内外航天器飞行控制仿真与平行技术的发展现状和任务需求,针对中国当前飞控仿真与平行系统的通用化和标准化不足的情况,提出了一种可组装的飞控仿真与平行系统的定义和系统架构,阐述了仿真与验证、决策与支持两个部... 总结并分析了目前国内外航天器飞行控制仿真与平行技术的发展现状和任务需求,针对中国当前飞控仿真与平行系统的通用化和标准化不足的情况,提出了一种可组装的飞控仿真与平行系统的定义和系统架构,阐述了仿真与验证、决策与支持两个部分的设计方案,并通过嫦娥五号的飞控工作进行了检验,验证了系统的有效性。最后展望了未来航天器飞行控制仿真与平行技术的发展方向。 展开更多

关键词 嫦娥五号探测器 航天器飞行控制 地面仿真 平行系统 决策与支持

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种现代航天器飞行控制系统及其容错技术研究 被引量：1

2

作者 段海滨 于秀芬 王道波 《电光与控制》 2004年第3期40-43,共4页

　阐述了一种现代航天器飞行控制系统的组成原理及其类别,阐述了时分复用和波分复用的性能特点,进一步提出了光纤多路发送软件、接收软件的设计技术。在详尽介绍容错技术的基础上,设计了一种现代航天器飞行控制系统三余度容错技术方案... 　阐述了一种现代航天器飞行控制系统的组成原理及其类别,阐述了时分复用和波分复用的性能特点,进一步提出了光纤多路发送软件、接收软件的设计技术。在详尽介绍容错技术的基础上,设计了一种现代航天器飞行控制系统三余度容错技术方案。实例仿真验证表明,本文所设计的现代航天器容错系统是可行的,并具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 航天器飞行控制系统 光纤 容错技术 TMRS

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于一致性理论的航天器编队飞行协同控制方法 被引量：35

3

作者 毕鹏 罗建军 张博 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期70-74,共5页

为提高航天器编队飞行控制的协同性,研究了基于一致性理论的航天器编队飞行协同控制方法。首先,讨论了航天器编队飞行中的一致性问题;其次,建立了航天器编队飞行六自由度动力学模型;然后,应用一致性理论设计了非线性控制律,通过仿真验... 为提高航天器编队飞行控制的协同性,研究了基于一致性理论的航天器编队飞行协同控制方法。首先,讨论了航天器编队飞行中的一致性问题;其次,建立了航天器编队飞行六自由度动力学模型;然后,应用一致性理论设计了非线性控制律,通过仿真验证了控制方法有效,并且可以适用于动态的航天器编队飞行通信拓扑结构。 展开更多

关键词 航天器编队飞行 一致性 姿态控制 轨道控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

航天器编队飞行自适应协同避碰控制 被引量：4

4

作者 史小平 林晓涵 +1 位作者 李师轮 王子才 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期7-14,共8页

为解决航天器编队飞行系统中存在通信时延、参数不确定的跟踪问题,并实现避免碰撞的控制目标,基于编队航天器的相对运动非线性动力学模型和势函数方法,对航天器编队飞行系统的自适应协同避碰控制方法进行了研究.首先,在全状态反馈控制... 为解决航天器编队飞行系统中存在通信时延、参数不确定的跟踪问题,并实现避免碰撞的控制目标,基于编队航天器的相对运动非线性动力学模型和势函数方法,对航天器编队飞行系统的自适应协同避碰控制方法进行了研究.首先,在全状态反馈控制的情况下,提出了一种对通信时延和参数不确定具有鲁棒性的自适应协同避碰控制律;其次,进一步考虑速度信息不可测量的情况,通过引入一种新型滤波器设计了无速度测量的自适应协同避碰控制律,使得编队航天器实现对期望轨迹的跟踪,同时能够保证航天器编队飞行系统中航天器在安全区域飞行,避免发生相互碰撞.最后,针对全状态反馈和无速度测量反馈的情况分别分析了航天器编队飞行闭环系统的Lyapunov稳定性,显著增强了闭环系统对通信时延和参数不确定的鲁棒性.结果表明,所设计的两种自适应协同避碰控制律可以有效地保证编队飞行航天器对期望轨迹的跟踪,且系统可以实现避免碰撞的编队飞行任务. 展开更多

关键词 航天器编队飞行 自适应协同控制 避免碰撞 全状态反馈 无速度测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

航天器编队飞行构形保持与重构的继电型控制 被引量：1

5

作者 孟云鹤 戴金海 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期7-12,共6页

研究小偏心参考轨道航天器编队飞行构形保持与重构控制的工程实现技术。首先给出相对运动状态转移矩阵,并推导出常推力控制情况下相对运动状态递推的解析表达式;进而给出脉冲推力、连续变推力和继电型推力三种发动机的推力模型和示意图... 研究小偏心参考轨道航天器编队飞行构形保持与重构控制的工程实现技术。首先给出相对运动状态转移矩阵,并推导出常推力控制情况下相对运动状态递推的解析表达式;进而给出脉冲推力、连续变推力和继电型推力三种发动机的推力模型和示意图。分别将等速度冲量的三种推力模型代入相对运动状态转移矩阵中,比较相同条件下相对运动控制作用效果的差异,理论推导结果表明:在一阶意义上,三种推力模型对相对运动控制作用等效,因而航天器编队构形保持与重构控制可以基于继电型推力模型来实现。 展开更多

关键词 航天器编队飞行 构形保持 构形重构 脉冲推力 连续变推力 继电型推力 控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

航天器编队飞行和空间演示验证技术——有人照料空间实验室与平动-转动物理仿真器 被引量：1

6

作者 林来兴 《航天器工程》 2010年第3期80-86,共7页

航天器编队飞行是近年来国内外航天领域研究的热点问题,同时也是空间技术今后一个重要发展方向。为此文章首先讨论航天器编队飞行特点;其次研究编队飞行今后能否获得顺利成功应用,有关它的各种算法和软件空间飞行演示验证技术和方法;最... 航天器编队飞行是近年来国内外航天领域研究的热点问题,同时也是空间技术今后一个重要发展方向。为此文章首先讨论航天器编队飞行特点;其次研究编队飞行今后能否获得顺利成功应用,有关它的各种算法和软件空间飞行演示验证技术和方法;最后介绍了美国麻省理工学院空间系统实验室(MITSSL)对航天器编队飞行算法软件空间演示验证的方法和实验。 展开更多

关键词 航天器编队飞行 空间演示验证 物理仿真器

在线阅读 下载PDF 职称材料

多航天器协同飞行动力学分解建模与控制

7

作者 曹静 袁建平 罗建军 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期147-151,共5页

研究了一种基于动力学分解的多航天器协同飞行动力学建模与控制方法.设计了分解算法,将涉及复杂运动的多航天器协同飞行动力学分解为分别反映多航天器整体协同飞行的整体系统动力学和反映多个航天器之间相对运动的队形系统动力学,且这... 研究了一种基于动力学分解的多航天器协同飞行动力学建模与控制方法.设计了分解算法,将涉及复杂运动的多航天器协同飞行动力学分解为分别反映多航天器整体协同飞行的整体系统动力学和反映多个航天器之间相对运动的队形系统动力学,且这两个子系统的动力学模型与单个航天器的动力学模型具有类似的形式;分别控制这两个子系统即可实现多航天器的队形保持、重构以及整体的大范围转移.设计了整体系统和队形系统的跟踪控制律,并利用李亚普诺夫稳定理论证明了其稳定性.仿真检验了分解算法和控制方法的有效性和合理性. 展开更多

关键词 多航天器协同飞行 动力学分解算法 整体系统 队形系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

编队飞行航天器平均轨道根数非线性控制研究 被引量：4

8

作者 刘少然 曾国强 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期24-28,61,共6页

基于非线性动力学模型,研究了环绕编队航天器的相对运动控制问题,介绍了一种基于平均轨道根数的航天器编队飞行非线性闭环控制方法。以航天器在惯性坐标系下位置速度向量误差为输入量,给出了一种全状态反馈控制律,利用Lyapunov方法证明... 基于非线性动力学模型,研究了环绕编队航天器的相对运动控制问题,介绍了一种基于平均轨道根数的航天器编队飞行非线性闭环控制方法。以航天器在惯性坐标系下位置速度向量误差为输入量,给出了一种全状态反馈控制律,利用Lyapunov方法证明该闭环系统是渐进稳定的;最后利用该方法对一个编队进行控制,仿真结果表明了该控制方法的可行性。 展开更多

关键词 平均轨道根数 非线性控制 编队飞行航天器 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

簇飞行航天器网络动态连接和路径时空演进特性

9

作者 莫金容 胡圣波 +2 位作者 施燕峰 宋小伟 鄢婷婷 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期562-571,共10页

簇飞行航天器模块的高速飞行增加了网络拓扑的不确定性.为优化簇飞行航天器的轨道设计,提升簇飞行航天器网络性能,在簇飞行航天器节点动态连接的基础上,开展基于概率连接矩阵的簇飞行航天器网络动态连接和路径时空演进特性研究.基于航... 簇飞行航天器模块的高速飞行增加了网络拓扑的不确定性.为优化簇飞行航天器的轨道设计,提升簇飞行航天器网络性能,在簇飞行航天器节点动态连接的基础上,开展基于概率连接矩阵的簇飞行航天器网络动态连接和路径时空演进特性研究.基于航天器双星伴飞模式,建立了簇飞行航天器节点移动模型,运用经验统计和曲线拟合的分析方法,得到簇飞行航天器网络节点间的距离密度函数;利用簇飞行航天器网络节点间相对距离有界的约束,给出节点连接距离的阈值范围;利用STK生成的轨道数据,通过给出序贯路径定义和一种新的矩阵乘法运算,得到节点多跳序贯路径的概率连接矩阵,分析轨道超周期内节点动态连接和路径时空演进特性,为簇飞行航天器网络的设计和优化提供理论参考. 展开更多

关键词 簇飞行航天器网络 节点连接 概率连接矩阵 时空演进

在线阅读 下载PDF 职称材料

近地轨道航天器编队构形重构的一种四冲量控制方法 被引量：8

10

作者 孟云鹤 韩宏伟 戴金海 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期505-510,共6页

研究近地轨道航天器编队构形重构的一种多冲量控制技术。首先,基于Hill动力学方程研究轨道坐标系中三种推力器安装模式的能控性,发现在沿迹向与轨道面法向安装推力器的简单模式具有对相对运动的完全能控性;其次,将航天器编队构形重构问... 研究近地轨道航天器编队构形重构的一种多冲量控制技术。首先,基于Hill动力学方程研究轨道坐标系中三种推力器安装模式的能控性,发现在沿迹向与轨道面法向安装推力器的简单模式具有对相对运动的完全能控性;其次,将航天器编队构形重构问题划分为简单问题和复杂问题两类,并用始末构形的振幅与相位参数来表达;基于相对运动的叠加性,提出了实现构形重构的四冲量控制方法,并给出根据始末构形参数求解控制冲量大小和施加时刻的解析式;最后,进行仿真,对控制效果的偏差量进行了数值分析,并提出了一种修正沿迹漂移的二冲量方法。仿真结果表明:四冲量控制是一种有效的构形重构底层控制方法,具有简单、实用、低耗、能准确预估燃耗、适合于航天器编队的自主运行以及能显著降低复杂编队构形重构问题难度等诸多优点。 展开更多

关键词 航天器编队飞行 近地轨道 构形重构 四冲量控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

航天器相对导航与控制技术的典型任务 被引量：2

11

作者 王楷 汤亮 +2 位作者 李克行 陈守磊 徐世杰 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2016年第1期7-12,19,共7页

在空间交会对接、在轨服务、近距离目标监视以及航天器编队飞行任务中,通常需要通过相对导航与控制技术对相互邻近的航天器进行控制.回顾了该领域典型的空间任务,特别关注任务、相对导航与控制方法、相对测量设备、推进系统等主要特征,... 在空间交会对接、在轨服务、近距离目标监视以及航天器编队飞行任务中,通常需要通过相对导航与控制技术对相互邻近的航天器进行控制.回顾了该领域典型的空间任务,特别关注任务、相对导航与控制方法、相对测量设备、推进系统等主要特征,并总结了该项技术的发展趋势. 展开更多

关键词 空间交会 在轨服务 航天器编队飞行 相对导航 相对运动控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

航天器燃料最优编队机动控制的解析方法 被引量：1

12

作者 龚德仁 陈吉安 +1 位作者 段登平 陈昌亚 《航天控制》 CSCD 北大核心 2016年第1期37-44,共8页

针对航天器燃料最优编队初始化、重构等机动展开研究,提出了一种解析控制方法。首先将编队机动问题从状态空间转换到构型参数空间进行分析,其次基于不等式约束分别得到轨道平面内、外运动的燃料消耗下界,进一步获得燃料最优时需要满足... 针对航天器燃料最优编队初始化、重构等机动展开研究,提出了一种解析控制方法。首先将编队机动问题从状态空间转换到构型参数空间进行分析,其次基于不等式约束分别得到轨道平面内、外运动的燃料消耗下界,进一步获得燃料最优时需要满足的条件和可行的燃料最优编队机动解析解,该解形式简单,计算量小。燃料消耗量取决于相对运动尺寸参数,而最优解的存在性取决于初始状态误差。数值仿真结果验证了所提方法的有效性和准确性。 展开更多

关键词 航天器编队飞行 燃料最优机动 构型参数化 解析解

在线阅读 下载PDF 职称材料

“嫦娥二号”创造中国航天器“太空长征”最远纪录

13

《航天器环境工程》 2013年第1期106-106,共1页

由中国航天科技集团公司研制、发射的“嫦娥二号”卫星，进行了中国航天史上迄今航天器飞行最远的一次“太空长征”。与“嫦娥一号”卫星38万km的飞45行距离相比，超期服役近两年的“嫦娥二号”卫星于2013年1月5日23点46分飞行距离突破1... 由中国航天科技集团公司研制、发射的“嫦娥二号”卫星，进行了中国航天史上迄今航天器飞行最远的一次“太空长征”。与“嫦娥一号”卫星38万km的飞45行距离相比，超期服役近两年的“嫦娥二号”卫星于2013年1月5日23点46分飞行距离突破1000万km，这标志着我国深空探测能力获得新的跃升。“嫦娥二号”卫星于2010年发射，在世界上首次实现从月球轨道出发，进入距离地球约150万km的日地拉格朗日L2点，并近距离探测距离地球700万km的图塔第斯小行星，在燃料最优化分析利用、轨道衰变规律研究等方面取得了丰硕成果，为我国后续实施载人航天、月球探测等重大航天工程奠定了坚实基础。 展开更多

关键词 中国航天科技集团公司 航天器飞行 “嫦娥一号”卫星 长征 太空 飞行距离 月球轨道 中国航天史

在线阅读 下载PDF 职称材料

日地平动点编队飞行自抗扰轨道维持控制 被引量：4

14

作者 姜春生 王永 +1 位作者 李恒年 楼张鹏 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第1期49-54,60,共7页

对日地平动点附近的航天器编队控制问题进行研究,为解决基于局部线性化模型设计轨道保持控制器时存在的控制精度不高、模型精确性过度依赖等问题,提出基于圆型限制性三体问题的日-地/月系统L_2点附近主从式航天器编队飞行的相对位置控... 对日地平动点附近的航天器编队控制问题进行研究,为解决基于局部线性化模型设计轨道保持控制器时存在的控制精度不高、模型精确性过度依赖等问题,提出基于圆型限制性三体问题的日-地/月系统L_2点附近主从式航天器编队飞行的相对位置控制问题的解决方法.将主航天器设定在Halo轨道上,从航天器利用自抗扰控制方法控制在主航天器周围,编队系统内的未知动力学和外部扰动由扩张状态观测器获得,并利用非线性误差反馈对其进行补偿.数值仿真结果显示采用0.1μN到10 m N的控制力即可使航天器相对位置误差控制在位置精度要求范围内,同时在存在未知干扰的情况下该方法依然具有很好的鲁棒性,从而验证优越性. 展开更多

关键词 航天器编队飞行 主从编队 圆型限制性三体问题 平动点轨道 自抗扰控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

小推力轨道优化研究 被引量：11

15

作者 严辉 吴宏鑫 吴新珍 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 1998年第2期8-13,共6页

研究小推力电推进轨道优化问题，推力加速度量级为１０－２～１０－４，优化方法为间接法。利用末端横截条件反向积分伴随方程，避开伴随变量的初值猜测，运用迭代法数值求解了逃逸地心引力场轨道和低轨道变轨优化。计算结果表明，小推... 研究小推力电推进轨道优化问题，推力加速度量级为１０－２～１０－４，优化方法为间接法。利用末端横截条件反向积分伴随方程，避开伴随变量的初值猜测，运用迭代法数值求解了逃逸地心引力场轨道和低轨道变轨优化。计算结果表明，小推力作用下的最优转移轨道几乎为圆形，转移时间较长。小推力大小与作用时间成近似线性反比关系。小推力情况下，横向控制比最优控制更为合理。 展开更多

关键词 小推力推进 轨道最优化 电推进 航天器飞行

在线阅读 下载PDF 职称材料

月球采样返回飞控任务多目标协同规划设计

16

作者 彭德云 谢剑锋 +3 位作者 赵凤才 梁爽 陈翔 张爱成 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第2期191-201,共11页

基于月球采样返回任务飞行过程复杂、四器多组合模态协同控制复杂、多类约束关联组合复杂、多种关键控制密集难点,提出了月面采样返回飞行控制任务多目标协同规划设计,确保多目标在轨密集指令与各类型测控资源安排协同有序。分析了月球... 基于月球采样返回任务飞行过程复杂、四器多组合模态协同控制复杂、多类约束关联组合复杂、多种关键控制密集难点,提出了月面采样返回飞行控制任务多目标协同规划设计,确保多目标在轨密集指令与各类型测控资源安排协同有序。分析了月球采样返回与以往月面软着陆和近地交会对接任务的继承差异,设计了复杂多目标器间代传上行控制关系描述、多目标测控资源分配和多目标事件规划方法。“嫦娥五号”在轨任务飞行控制应用表明所作设计是合理可行的。 展开更多

关键词 月球采样返回任务 航天器飞行控制 多目标协同规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

卫星进入和离开编队机动轨迹规划及控制 被引量：3

17

作者 孙东 周凤岐 周军 《航天控制》 CSCD 北大核心 2003年第4期11-17,共7页

本文研究卫星编队重新配置机动中在碰撞避免约束条件下故障星离开编队以及备份星进入编队的轨迹规划及控制策略,研究表明选择机动的启动时刻不但能够构成所需要的编队构型,而且可以节省燃料、实现碰撞避免,以太阳同步轨道卫星编队为对... 本文研究卫星编队重新配置机动中在碰撞避免约束条件下故障星离开编队以及备份星进入编队的轨迹规划及控制策略,研究表明选择机动的启动时刻不但能够构成所需要的编队构型,而且可以节省燃料、实现碰撞避免,以太阳同步轨道卫星编队为对象进行的仿真显示控制策略是简单、有效的。 展开更多

关键词 轨迹规划 多航天器编队飞行 附加约束 控制策略 卫星编队 备份卫星 线性规划法

在线阅读 下载PDF 职称材料

无黏流场中结构振动的气动非阻尼现象 被引量：3

18

作者 刘子强 崔尔杰 +1 位作者 白葵 毛国良 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期1-5,共5页

研究跨音速飞行航天器的流-固耦合振动非阻尼现象的作用机理.研究表明,流场中的跨音速激波过程是此类非阻尼现象不可忽略的基本原因之一;由于流场对物体振动响应的滞后,形成了周期变化的分布气动力与物体运动之间有规律的相位差异,这种... 研究跨音速飞行航天器的流-固耦合振动非阻尼现象的作用机理.研究表明,流场中的跨音速激波过程是此类非阻尼现象不可忽略的基本原因之一;由于流场对物体振动响应的滞后,形成了周期变化的分布气动力与物体运动之间有规律的相位差异,这种相位差可以引发局部的非阻尼的脉动力作用.这一机制与流场中的黏性过程如边界层和分离流动无关.单纯考虑黏性现象对非阻尼作用影响的认识是有缺陷的. 展开更多

关键词 无黏流场 结构振动 气动非阻尼现象 跨音速飞行航天器 抖振

在线阅读 下载PDF 职称材料

解析求解非线性相对运动的最优重构问题 被引量：1

19

作者 曹静 袁建平 罗建军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期909-916,共8页

椭圆轨道相对运动模型的线性化导致其在大尺度相对运动应用中精度不能满足需求。针对任意椭圆轨道上的大尺度航天器编队最优重构问题,提出一种基于椭圆轨道非线性相对运动模型的近似解析求解方法。首先通过变分法建立了非线性最优重构... 椭圆轨道相对运动模型的线性化导致其在大尺度相对运动应用中精度不能满足需求。针对任意椭圆轨道上的大尺度航天器编队最优重构问题,提出一种基于椭圆轨道非线性相对运动模型的近似解析求解方法。首先通过变分法建立了非线性最优重构问题的数学模型;然后采用摄动法,以偏近点角为积分变量求得了不含特殊积分的解析开环最优控制,有效地避免了真近点角域下最优控制解所含有的特殊积分。仿真验证了所求最优控制的有效性和优越性,结果表明在相对运动尺度较大时,相比基于椭圆轨道线性化模型的最优控制,在燃耗保持相近的情况下,所求非线性控制有效地降低了重构误差。 展开更多

关键词 航天器编队飞行 椭圆轨道 最优重构 非线性相对运动模型 摄动法 近似解析解

在线阅读 下载PDF 职称材料

飞船伴随卫星实现绕飞需要的条件

20

《载人航天》 CSCD 2009年第3期64-64,共1页

伴星在航天领域是指伴随某个航天器飞行的卫星，通常用于对伴飞目标进行观察、干扰或合作完成某种任务。伴随飞行的相对轨迹，根据伴星和伴飞目标初始相对运动状态的不同而千差万别，绕飞是其中很有意思的一种。

关键词 伴随卫星 绕飞 航天器飞行 飞船 航天领域 相对轨迹 运动状态 伴星

在线阅读 下载PDF 职称材料