空间对接机构结构锁的优化设计 被引量：5

1

作者 吴义忠 刘志全 +1 位作者 陈立平 周济 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期356-365,共10页

结构锁是实现两航天器空间对接的机电装置．本文在分析结构锁的５种机构方案优缺点基础上，通过优化比较选择了结构简单、自锁可靠的偏心轮加凸轮机构；然后对其在摆正阶段和拉紧阶段进行参数优化，其中在拉紧阶段又分别以负载最大扭矩... 结构锁是实现两航天器空间对接的机电装置．本文在分析结构锁的５种机构方案优缺点基础上，通过优化比较选择了结构简单、自锁可靠的偏心轮加凸轮机构；然后对其在摆正阶段和拉紧阶段进行参数优化，其中在拉紧阶段又分别以负载最大扭矩最小、消耗最大功率最小和动作时间最短３个目标对偏心轮方案的结构锁参数进行了优化设计．结果证明：经过优化的方案消耗能量最少． 展开更多

关键词 空间对接机构 结构锁 优化设计 航天器 自锁

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面向空间机械臂任务验证的硬件在环半物理仿真系统研究 被引量：12

2

作者 刘茜 肖轩 +5 位作者 程靖 李海泉 梁建勋 马炜 胡成威 危清清 《载人航天》 CSCD 北大核心 2019年第2期227-235,共9页

针对空间机械臂在轨任务进行高保真地面仿真和验证的需求,搭建了空间机械臂操作任务验证平台(MTVF)系统。该系统基于硬件在环技术,将空间机械臂动力学仿真模型、两台地面模拟机械臂和测量系统通过实时仿真计算机实现软硬件的整合,具有... 针对空间机械臂在轨任务进行高保真地面仿真和验证的需求,搭建了空间机械臂操作任务验证平台(MTVF)系统。该系统基于硬件在环技术,将空间机械臂动力学仿真模型、两台地面模拟机械臂和测量系统通过实时仿真计算机实现软硬件的整合,具有响应速度快、跟踪精度高的特点。开发了闭环稳定算法和阻抗控制算法以保证MTVF系统的高保真性能,并通过搭建仿真计算模型以及设计地面试验等方法对MTVF系统的性能进行验证,结果表明,该系统能够反映真实微重力环境下空间机械臂的动力学特性,能够实现对真实微重力环境下的空间机械臂在轨操作任务进行高保真的地面试验和验证。 展开更多

关键词 空间机械臂 半物理仿真 硬件在环仿真 地面验证 微重力仿真

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空间微生物防护材料研究进展 被引量：1

3

作者 靳宇 曲溪 +6 位作者 文陈 舒文祥 赵阔 徐俊杰 白晶莹 崔庆新 张立功 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第22期42-50,共9页

载人空间站为航天员长期驻留创造了良好环境,同样也为微生物的滋生提供了有利条件。致病微生物会导致航天员生病,真菌和霉菌会腐蚀和降解空间站的各种材料,导致空间站设备故障,出现平台失效和密封性下降等风险。本文对空间站微生物腐蚀... 载人空间站为航天员长期驻留创造了良好环境,同样也为微生物的滋生提供了有利条件。致病微生物会导致航天员生病,真菌和霉菌会腐蚀和降解空间站的各种材料,导致空间站设备故障,出现平台失效和密封性下降等风险。本文对空间站微生物腐蚀现状进行分析,并介绍了目前空间站常用材料的微生物防护现状。从金属粒子、纳米半导体金属氧化物、有机聚合物、疏水涂层以及复合抗菌材料五个方向详细阐述了国内外有关空间微生物防护材料的研究进展。同时结合空间航天器运行特点,对未来空间微生物防护材料的研究方向进行分析及展望。 展开更多

关键词 空间站 微生物防护 抗菌材料

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随机相位误差对空间功率合成效率的影响 被引量：8

4

作者 徐刚 徐勇 +3 位作者 施美友 余川 廖勇 胡进光 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2914-2918,共5页

采用数理统计方法分析了任意分布的随机相位误差对多台不等功率辐射源组成的天线阵空间功率合成效率的影响,得到了由多台不等幅馈电的阵元组成的天线阵空间功率合成效率期望值的解析表达式。通过该解析式可利用快速傅里叶变换(FFT)快速... 采用数理统计方法分析了任意分布的随机相位误差对多台不等功率辐射源组成的天线阵空间功率合成效率的影响,得到了由多台不等幅馈电的阵元组成的天线阵空间功率合成效率期望值的解析表达式。通过该解析式可利用快速傅里叶变换(FFT)快速分析任意数目阵元组成的天线阵在目标点的期望合成效率,为空间功率合成系统的总体合成效率预估并合理分解各分系统随机相位抖动指标提供了一种高效的解析分析方法。作为算例,用得到的解析公式分析相位误差分布呈均匀分布、正态分布和三角形分布三种典型情况对合成效率的影响。 展开更多

关键词 相位误差 随机分布函数 功率合成 合成效率

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中国微重力科学研究回顾与展望 被引量：10

5

作者 赵建福 王双峰 +9 位作者 刘强 何振辉 张伟 李凯 周泽兵 罗兴宏 苗建印 郑慧琼 康琦 蔡伟明 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期34-45,共12页

微重力科学主要研究微重力环境中物质运动的规律,以及不同重力环境中重力对物质运动的影响.中国微重力科学研究起步于20世纪60年代,兴起于80年代中后期,经过多年发展,目前已初具规模,在一些重要方向具有明显特色和一定优势.本文回顾了... 微重力科学主要研究微重力环境中物质运动的规律,以及不同重力环境中重力对物质运动的影响.中国微重力科学研究起步于20世纪60年代,兴起于80年代中后期,经过多年发展,目前已初具规模,在一些重要方向具有明显特色和一定优势.本文回顾了中国微重力科学研究的早期历程,评述了近年来中国微重力科学研究进展,特别是利用实践十号科学实验卫星、天宫二号空间实验室等空间平台开展的微重力科学与技术应用研究取得的最新成果,并对中国载人空间站时代微重力科学发展的前景予以瞻望,推动微重力科学与应用研究在中国的快速、可持续发展. 展开更多

关键词 微重力科学 基础研究 应用技术 中国研究活动

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多次行星借力的小推力飞行控制策略研究 被引量：2

6

作者 田百义 黄美丽 +3 位作者 王大轶 张相宇 冯昊 赵峭 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2013-2018,共6页

针对小推力深空探测器采用多次行星借力的飞行控制策略优化问题,文章提出了一种将推进段作为整体与滑行段进行打靶拼接的方法,最大限度地减少了优化设计时的待优化参数个数.首先,文章给出了小推力飞行轨道的间接优化设计模型和基于B平... 针对小推力深空探测器采用多次行星借力的飞行控制策略优化问题,文章提出了一种将推进段作为整体与滑行段进行打靶拼接的方法,最大限度地减少了优化设计时的待优化参数个数.首先,文章给出了小推力飞行轨道的间接优化设计模型和基于B平面理论的行星借力模型.随后,建立了给定开关机时序条件下的小推力借力飞行控制策略优化模型;最后,采用遗传算法和序列二次规划算法循环对该模型进行优化求解,并以地球–金星–地球–木星小推力飞行轨道控制策略优化设计为例进行仿真分析,仿真结果验证了优化模型的正确性和有效性,表明本文的研究方法可对小推力多次行星借力飞行的控制策略进行优化设计. 展开更多

关键词 小推力 多次借力 小推力借力 深空探测 轨道转移

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含柔性连杆的曲柄滑块机构动力学分析与实验研究

7

作者 黄超 李媛媛 +4 位作者 李萌 刘思思 马静雅 张福林 刘金刚 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第7期1168-1179,共12页

为了研究柔性连杆、带有固体润滑涂层MoS_2的铰链接触副对含间隙铰链机构的动力学特性的影响规律,以曲柄滑块机构为研究对象,使用Adams软件进行数值仿真分析,研究了柔性连杆材料、铰链间隙、铰链接触副材料和铰链接触副表面固体润滑涂... 为了研究柔性连杆、带有固体润滑涂层MoS_2的铰链接触副对含间隙铰链机构的动力学特性的影响规律,以曲柄滑块机构为研究对象,使用Adams软件进行数值仿真分析,研究了柔性连杆材料、铰链间隙、铰链接触副材料和铰链接触副表面固体润滑涂层对曲柄滑块机构动力学特性的影响。通过搭建与数值仿真参数一致的含间隙铰链的曲柄滑块试验台,试验验证了柔性大的连杆、较小的间隙值、接触刚度较小的接触副材料能够减小机构的振动,带有涂层的铰链能够有效减小接触面的磨损量。试验结果和数值仿真结果较为一致,能够有效的反应各种工况对含间隙机构的影响规律,为固体润滑涂层在航天领域中含间隙铰链接触副展开机构的减振抗冲击研究提供理论基础和试验依据。 展开更多

关键词 间隙 铰链 柔性连杆 振动 曲柄滑块

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金属管螺旋缠绕在轨成形力学特性分析与优化

8

作者 王岩 陈禹名 +4 位作者 张书洋 杨慧 张从发 刘金童 刘荣强 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第4期151-161,共11页

为满足地外探测大尺寸结构在轨构建及空间站桁架的实际需求,提出一种带材直接在轨成形方法,研制出一款小型化、轻量化、低功耗的金属管件制造设备。采用冷弯成形技术中的缠绕锁合成形,基于基尔霍夫假设和等效应变能原理建立弯曲缠绕的... 为满足地外探测大尺寸结构在轨构建及空间站桁架的实际需求,提出一种带材直接在轨成形方法,研制出一款小型化、轻量化、低功耗的金属管件制造设备。采用冷弯成形技术中的缠绕锁合成形,基于基尔霍夫假设和等效应变能原理建立弯曲缠绕的非线性力学模型,分析带材几何参数对缠绕力矩的影响。通过ABAQUS/显式求解器分析缠绕力矩并验证理论模型的有效性。为进一步定量描述和优化缠绕锁合性能,定义稳定缠绕力矩、锁合正压力和锁合边最大应力3个性能指标,该指标越小,缠绕锁合性能越好。此外,采用响应面法建立弯曲缠绕卷管指标参数的多项式代理模型,通过改进的非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)对金属管弯曲成形进行多目标优化设计。优化结果表明,缠绕力矩减少了26.23%,锁合边正压力减小了4.71%,锁合边最大应力减小了2.14%,同时驱动力矩曲线波动得到改善。制备了辊座直径为70 mm、辊组间距为100 mm,辊缝具有校正调节功能的锁槽折弯箱和芯轴直径为50 mm的缠绕锁合样机并进行实验,揭示不同工艺参数对轧制成形的影响以及螺旋成形时成形角与管件直径的规律。该研究为金属管在轨成形的应用提供了重要的理论和实验基础。 展开更多

关键词 在轨制造 缠绕锁合 缠绕力矩 响应面法 非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)

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部分重力驱动的两相流体自然循环回路传热性能的数值仿真 被引量：2

9

作者 赵建福 李震东 +4 位作者 苗建印 张红星 向艳超 张良 杜王芳 《载人航天》 CSCD 2015年第1期64-68,94,共6页

针对部分重力辅助两相流体自然循环系统构建了数值仿真模型,对不同运控条件下的月面部分重力场(g/6)和地面常重力场(1g)的嫦娥三号月球车两相流体自然循环系统稳态性能进行了数值仿真研究。数值仿真结果表明,地面重力场模拟系统能够真... 针对部分重力辅助两相流体自然循环系统构建了数值仿真模型,对不同运控条件下的月面部分重力场(g/6)和地面常重力场(1g)的嫦娥三号月球车两相流体自然循环系统稳态性能进行了数值仿真研究。数值仿真结果表明,地面重力场模拟系统能够真实反映月面重力场应用系统的性能;对于月面部分重力场中的两相流体自然循环系统,随着系统压力的增加,绝大多数工况下系统阻力减小,但在环境温度较高时,系统特性参数对系统阻力存在双值现象,可能存在系统不稳定现象,引起系统波动,甚至传热恶化。 展开更多

关键词 两相流体自然循环系统 嫦娥三号 月球重力 系统特性 数值仿真

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紧急状况下卫星网络传输任务在轨实时规划技术 被引量：1

10

作者 汪路元 禹霁阳 +2 位作者 程博文 刘伟伟 牛跃华 《现代电子技术》 北大核心 2018年第16期123-126,共4页

针对在紧急状况下卫星网络任务传输的需求,提出一种卫星网络传输在轨实时规划技术。通过对组网卫星当前链路通路参数的实时计算,规划当前紧急信息能够最快传输的路径。首先,对卫星网络进行模型建立,将星间链路的连接看作时变连接矩阵的... 针对在紧急状况下卫星网络任务传输的需求,提出一种卫星网络传输在轨实时规划技术。通过对组网卫星当前链路通路参数的实时计算,规划当前紧急信息能够最快传输的路径。首先,对卫星网络进行模型建立,将星间链路的连接看作时变连接矩阵的拓扑模型;然后,通过各节点的参数规划最小信息传输延迟下的数据通路;最后,紧急信息任务根据当前节点规划结果选择下一个节点的最佳传输路径,从而使得传输延迟最短。采用在轨各节点实时动态规划的方式,消除地面对卫星网络状态交互的延迟及误判,减少对正常通信业务的影响。基于设计模型进行了硬件电路的实现及实验,传输平均延迟均在秒级,能够实时完成紧急信息传输的自主任务规划。 展开更多

关键词 卫星网络 在轨实时规划 时变连接矩阵 FPGA 传输延迟 紧急信息任务

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面向航天器有线无线混合场景的流调度机制研究 被引量：1

11

作者 赵国锋 卢奕杉 +3 位作者 徐川 邢媛 何熊文 崔钊婧 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期464-471,共8页

随着各国深空探测任务的开展,空间站的建设需求日益增加,而航天器内部大量的数据通信总线在一定程度上影响了航天器的有效载荷。因此,该文将无线通信方式引入到航天器通信系统设计中,但传统无线通信难以保障时敏数据的端到端传输时延,... 随着各国深空探测任务的开展,空间站的建设需求日益增加,而航天器内部大量的数据通信总线在一定程度上影响了航天器的有效载荷。因此,该文将无线通信方式引入到航天器通信系统设计中,但传统无线通信难以保障时敏数据的端到端传输时延,该文提出了一种有线无线融合的时间敏感网络(TSN)流调度方案。设计了一种上下行时隙分离的TDMA时隙分配机制,通过对航天器内部业务类型与有线无线融合传输链路的时延关系进行建模分析,构建了以时敏业务平均端到端时延最小的目标函数,采用粒子群算法对时隙分配方案进行快速求解。最后在Pycharm平台对所提算法进行对比测试,并在EXata网络仿真平台搭建航天传感器采集网络进行验证。实验结果表明,该文所提出的有线无线融合流调度方案能为时敏业务提供稳定、有界的时延保障。 展开更多

关键词 航天器 有线无线融合 时间敏感网络 时隙分配

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数字预失真下的辐射源个体识别技术 被引量：1

12

作者 赵雅琴 谢丹 +3 位作者 吴龙文 丁沁宇 韩易伸 张拯华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3331-3342,共12页

随着通信雷达技术的发展,针对辐射源发射机的非线性作用出现了预失真等新型技术,该类技术弱化了不同辐射源的个体特征进而恶化了辐射源个体识别性能.针对预失真下个体辐射源识别率降低的问题,本文提出了基于SincNet滤波器结构的辐射源... 随着通信雷达技术的发展,针对辐射源发射机的非线性作用出现了预失真等新型技术,该类技术弱化了不同辐射源的个体特征进而恶化了辐射源个体识别性能.针对预失真下个体辐射源识别率降低的问题,本文提出了基于SincNet滤波器结构的辐射源个体识别模型.本文采用Grad-CAM方法分析残差网络类激活区域,并提取共生矩阵特征用于辐射源识别,验证了预失真后信号局部特征的有效性.随后本文提出了基于SincNet滤波器结构的辐射源个体识别算法,在降低了计算量的同时,在低信噪比下具有更高的识别精度.本文通过实验验证了数字预失真对辐射源个体识别的消极作用,并且在实测数据上的结果表明所提方法的个体识别率在信噪比0 dB下达到94%,相比本文其他先进个体识别算法有明显的提升. 展开更多

关键词 辐射源个体识别 数字预失真 Grad-CAM SincNet

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高折展比载人月球应急返回车设计与分析

13

作者 王康 齐迎春 +2 位作者 梁常春 申彦 邹猛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期697-706,共10页

月球探测用应急返回车的相关技术研究是我国未来载人登月探测的重要任务。根据应急生保和月面短距离移动需求,本文从安全舒适性、操作可靠性和工作空间出发,设计了一种立方体载人月球应急返回车,对车身构型、折展模式、驱动方式、底盘... 月球探测用应急返回车的相关技术研究是我国未来载人登月探测的重要任务。根据应急生保和月面短距离移动需求,本文从安全舒适性、操作可靠性和工作空间出发,设计了一种立方体载人月球应急返回车,对车身构型、折展模式、驱动方式、底盘结构、悬挂转向和车轮等多个模块进行了设计优化,并进行了试制和试验。结果表明,整车能够实现自动折展,具有较高的展/折比(大于17),满足行驶、转向、越障、爬坡等移动需求。 展开更多

关键词 应急返回车 折展 结构设计

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火星车通过性评估技术现状与展望 被引量：3

14

作者 申彦 邹猛 +2 位作者 党兆龙 陈百超 李玉琼 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期729-745,共17页

火星表面地形地貌复杂,且覆盖有松软的火星土壤,这使得火星车在巡视探测时面临大沉陷、高滑转,甚至不能通过的风险。因此,火星车通过性分析和路径规划对巡视探测至关重要。本文调研了美国索杰纳号、勇气号、机遇号、好奇号、毅力号和我... 火星表面地形地貌复杂,且覆盖有松软的火星土壤,这使得火星车在巡视探测时面临大沉陷、高滑转,甚至不能通过的风险。因此,火星车通过性分析和路径规划对巡视探测至关重要。本文调研了美国索杰纳号、勇气号、机遇号、好奇号、毅力号和我国祝融号火星车的通过性评估策略与方法,并分析基于多信息融合、深度学习和数据驱动的通过性评估研究新进展。最后,对未来火星车通过性判断发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 火星车 通过性 地面力学 滑转率 行星探索

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深冷环路热管瞬态数值仿真研究 被引量：1

15

作者 何发龙 杜王芳 +4 位作者 赵建福 陈跃勇 何江 张红星 苗建印 《载人航天》 CSCD 北大核心 2018年第4期512-519,共8页

针对深冷环路热管运行性能预测需求,基于组件内部工质分布、热力状态变化及流动传热特性,构建了具有辅回路的深冷环路热管瞬态数值模型,仿真分析了深冷环路热管在固定辅热载荷作用下的传热特性变化规律,对比实验结果验证了模型的可行性... 针对深冷环路热管运行性能预测需求,基于组件内部工质分布、热力状态变化及流动传热特性,构建了具有辅回路的深冷环路热管瞬态数值模型,仿真分析了深冷环路热管在固定辅热载荷作用下的传热特性变化规律,对比实验结果验证了模型的可行性,得到了深冷环路热管稳态工作性能曲线和系统内部工质分布状态、热力学状态变化路径及系统压降等,指出文献关于液相回路必须具备足够过冷度的第三使役条件应正确表述为液相回路不能过热,即气、液两相共存的饱和状态同样满足第三使役条件的要求,并且更有利于系统的稳定运行。 展开更多

关键词 深冷环路热管 数值仿真 传热性能 使役条件

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面向弱纹理图像的自适应多邻域特征点描述子

16

作者 高欢 唐自新 +1 位作者 唐玲 魏世民 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第11期3375-3382,共8页

针对弱纹理场景中特征提取困难、特征匹配准确率低等问题,提出一种自适应多邻域结构张量(adaptive multi-neighborhood structure tensor,AMST)特征点描述子。基于多个图像邻域及其结构张量,多层次地表达图像结构信息,解决弱纹理图像的... 针对弱纹理场景中特征提取困难、特征匹配准确率低等问题,提出一种自适应多邻域结构张量(adaptive multi-neighborhood structure tensor,AMST)特征点描述子。基于多个图像邻域及其结构张量,多层次地表达图像结构信息,解决弱纹理图像的特征提取与匹配等问题;通过特征点密度自适应邻域数量,提高计算效率,利用海森矩阵,剔除不稳定特征点,增强算法实时性以及稳定性。实验结果表明,AMST算法在弱纹理图像上的匹配准确率达到99.90%以上,同时具有良好地旋转不变性,能够适应遮挡、截断等复杂场景,具备良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 弱纹理 特征提取 描述子 结构张量 多邻域 自适应 海森矩阵

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高精度卫星激光通信地面验证系统 被引量：21

17

作者 李少辉 陈小梅 倪国强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1149-1158,共10页

为了在地面高精度评估激光通信终端对卫星平台扰动以及轨道姿态变化的适应能力,研究了卫星扰动模拟技术和卫星随动仿真模拟技术,据此提出了激光通信系统地面验证方案。首先开展了激光通信链路随动探测误差对系统随动性能影响分析、卫星... 为了在地面高精度评估激光通信终端对卫星平台扰动以及轨道姿态变化的适应能力,研究了卫星扰动模拟技术和卫星随动仿真模拟技术,据此提出了激光通信系统地面验证方案。首先开展了激光通信链路随动探测误差对系统随动性能影响分析、卫星扰振源特性分析及建模工作。其次,分析了卫星扰动模拟和随动模拟的关键技术及解决措施。最后,结合目前卫星激光通信及卫星平台技术水平,利用典型数据开展了扰动和随动仿真,完成了激光通信系统测试。实验结果证明:基于双反馈环路的高精度光束瞄准控制能够大幅提高卫星扰动模拟器光束瞄准的控制精度,光束控制精度优于0.1″;采用高低频联合卫星扰动模拟设计方法,实现了控制带宽优于1kHz的高精度光束控制;高精度随动系统在全卫星运行区域内对卫星光通信终端随动性能的检测精度可达0.1″。 展开更多

关键词 激光通信 地面验证系统 卫星平台扰振 随动性 光束瞄准控制

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高等学校实验室安全及管理的数字化网络平台构建 被引量：17

18

作者 陶灼 高凤新 +1 位作者 黄一帆 叶文书 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第2期201-204 211,共5页

为了解决高校实验室学科众多、需求多样、分布分散、实验室使用人员众多等因素带来的实验室安全及管理问题,将数字化网络化方案引进实验室安全与管理体系,构建一个网络平台的总体拓扑方案,实现实验室环境安全全天候实时监测、实验室运... 为了解决高校实验室学科众多、需求多样、分布分散、实验室使用人员众多等因素带来的实验室安全及管理问题,将数字化网络化方案引进实验室安全与管理体系,构建一个网络平台的总体拓扑方案,实现实验室环境安全全天候实时监测、实验室运行维护情况定期监测、实验室耗材(包括危险品)及仪器的物联网监测、实验室人员准入管理等目的。 展开更多

关键词 实验室 安全 管理 数字化 网络化

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深空探测柔性太阳帆航天器动力学建模与姿态控制 被引量：3

19

作者 葛东明 史纪鑫 +2 位作者 邹元杰 邓润然 朱卫红 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2019-2027,共9页

太阳帆利用太阳辐射压力提供太空航行的必要动力,由于具有理论上的无限速度和无需消耗任何燃料等优势,被认为是完成未来深空探测任务的有效技术途径之一.柔性太阳帆航天器的动力学模型包括多体动力学、刚柔耦合动力学和太阳辐射光压模型... 太阳帆利用太阳辐射压力提供太空航行的必要动力,由于具有理论上的无限速度和无需消耗任何燃料等优势,被认为是完成未来深空探测任务的有效技术途径之一.柔性太阳帆航天器的动力学模型包括多体动力学、刚柔耦合动力学和太阳辐射光压模型,复杂的动力学特性导致其姿态控制设计具有很强的挑战性.针对带有控制杆的柔性太阳帆航天器,本文采用拉格朗日方程和有限元法,给出了面向控制的解析式动力学模型.所推导的刚柔耦合动力学模型,刻画了太阳帆航天器的本质动力学特性,即双框架控制杆的短周期运动,姿态与柔性太阳帆的耦合效应,以及在太阳光压恢复力矩下的姿态静稳定性和长周期运动.基于带控制杆的太阳帆航天器的双时间尺度特性,提出了双回路控制结构,用于实现航天器俯仰轴和偏航轴的姿态控制.将内回路设计为PD控制器,用于实现质心位置的调整.将外回路设计为PID控制器,用于阻尼姿态运动,并实现在平衡太阳光压力矩下的姿态保持.从而将柔性太阳帆航天器的复杂姿态控制问题转化为两个低阶子问题,实现了在不同频带上的控制设计.仿真结果验证了动力学建模和姿态控制设计方法的有效性. 展开更多

关键词 太阳帆航天器 动力学建模 姿态控制 刚柔耦合 太阳光压

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基于序列图像的非合作目标自主导航及验证 被引量：2

20

作者 王大轶 葛东明 +3 位作者 史纪鑫 邓润然 朱卫红 邹元杰 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期727-733,共7页

针对空间自旋或章动运动的非合作目标运动感知与估计问题,给出了一种基于序列图像的运动测量与状态估计方法。所给出的方法由两部分组成:(1)采用立体视觉测量目标三个非共线的特征点,建立目标参考系并实现相对姿态的测量;(2)采用目标运... 针对空间自旋或章动运动的非合作目标运动感知与估计问题,给出了一种基于序列图像的运动测量与状态估计方法。所给出的方法由两部分组成:(1)采用立体视觉测量目标三个非共线的特征点,建立目标参考系并实现相对姿态的测量;(2)采用目标运动学和动力学方程,推导了扩展卡尔曼滤波器,实现目标角速度和惯量比的估计。最后,分别给出了数学仿真和物理试验:(1)利用数学仿真验证了所给出的卡尔曼滤波估计算法在不同目标运动情况下的收敛性;(2)利用机械臂模拟目标的自旋运动,利用双目相机采集目标运动图像,试验结果验证了所给出的运动测量与状态估计方法可以连续的给出目标角速度的精确估计。 展开更多

关键词 非合作目标 序列图像 自主导航 仿真验证(导航、制导与控制)

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