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基于ADRC的挠性多体航天器快速姿态机动研究与应用 被引量：2
1
作者 张树瑜 郭文彦 +2 位作者 耿淼 宋婷 周杰 《上海航天》 2010年第6期20-22,41,共4页
为消除飞轮产生力矩小的缺点,以五棱锥构型控制力矩陀螺群作为执行机构,基于自抗扰控制(AD-RC)理论设计了大型挠性多体航天器的自抗扰控制律,以实现航天器的快速机动和高精度稳定控制。仿真结果表明:与普通玻璃积分微分(PID)控制相比,... 为消除飞轮产生力矩小的缺点,以五棱锥构型控制力矩陀螺群作为执行机构,基于自抗扰控制(AD-RC)理论设计了大型挠性多体航天器的自抗扰控制律,以实现航天器的快速机动和高精度稳定控制。仿真结果表明:与普通玻璃积分微分(PID)控制相比,自抗扰控制器的姿态机动时间短,稳定控制精度高。 展开更多
关键词 挠性航天器 控制力矩陀螺 自抗扰控制 快速姿态机动
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航天器有限推力轨道转移的轨迹优化方法 被引量：5
2
作者 王常虹 曲耀斌 +3 位作者 陆智俊 安昊 夏红伟 马广程 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期390-394,共5页
为使小推力发动机航天器在航行中实现轨道快速机动并有效节省燃料,提出了基于拟谱法的航天器轨道转移轨迹优化方法.采用改进的赤道轨道根数,基于高斯动力学方程建立了航天器轨道转移过程的数学模型,克服了经典轨道根数当偏心率为0,或者... 为使小推力发动机航天器在航行中实现轨道快速机动并有效节省燃料,提出了基于拟谱法的航天器轨道转移轨迹优化方法.采用改进的赤道轨道根数,基于高斯动力学方程建立了航天器轨道转移过程的数学模型,克服了经典轨道根数当偏心率为0,或者轨道倾角为0°或90°时的奇异问题,给出了航天器轨道转移燃料最优性能指标函数以及终端约束和路径约束条件;采用拟谱法,将原始的连续最优控制问题转化为非线性规划问题;利用SNOPT(sparse nonlinear optimizer)算法求解最优轨迹,并提出了具体设计步骤和方法.仿真结果表明:与fmincon优化方法相比,发动机最大推力为20 N时,本文的优化方法寻优时间减少61%,节省燃料18%. 展开更多
关键词 轨道转移 拟谱法 轨迹优化 有限推力
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NPF算法在X射线脉冲星导航中的应用研究 被引量：5
3
作者 金晶 王敏 +2 位作者 黄良伟 贺亮 姜宇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1248-1254,共7页
针对X射线脉冲星导航中航天器模型的强非线性、高阶模型不确定性等问题,提出应用非线性预测滤波(NPF)算法实时估计航天器的轨道信息。首先,建立具有模型不确定性的X射线脉冲星导航定轨指标函数,优化得到满足指标函数最小的系统模型误差... 针对X射线脉冲星导航中航天器模型的强非线性、高阶模型不确定性等问题,提出应用非线性预测滤波(NPF)算法实时估计航天器的轨道信息。首先,建立具有模型不确定性的X射线脉冲星导航定轨指标函数,优化得到满足指标函数最小的系统模型误差值,通过降低模型不确定性的影响来提高航天器自主定轨精度。对STK生成的"火星探路者"和"金星快车"及"北斗一号"三种航天器轨道数据进行分析,仿真结果表明,该算法比EKF算法具有更高的定轨精度,能够满足深空以及近地轨道航天器的自主定轨精度指标要求。 展开更多
关键词 自主定轨 X射线脉冲星 非线性预测滤波
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光退色在光纤陀螺抗辐加固中的应用研究 被引量：2
4
作者 刘德文 肖文 梁珣 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期609-612,共4页
光纤陀螺中保偏光纤环因受辐射影响使其损耗增加,从而影响到光纤陀螺的精度,限制光纤陀螺在空间应用。对光退色现象从理论和实验进行深入的分析,得出光退色能够大幅度地降低保偏光纤的辐射损耗,增强保偏光纤的抗辐射性能,从而提高光纤... 光纤陀螺中保偏光纤环因受辐射影响使其损耗增加,从而影响到光纤陀螺的精度,限制光纤陀螺在空间应用。对光退色现象从理论和实验进行深入的分析,得出光退色能够大幅度地降低保偏光纤的辐射损耗,增强保偏光纤的抗辐射性能,从而提高光纤陀螺的抗辐射性能。最后提出了利用光退色来提高光纤陀螺主动抗辐射的方案,采用该方案光纤陀螺光学系统的损耗降低了2.24dB,验证了该方案的可行性。 展开更多
关键词 光退色 保偏光纤 光纤陀螺 辐射加固
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一个用于载荷地面测试的航天器仿真模型
5
作者 李华 岳晓奎 贺亮 《电子设计工程》 2013年第13期168-172,共5页
针对特定的载荷物理样机地面测试验证及任务全过程演示的硬件在回路仿真背景,基于RT-LAB仿真平台,搭建了半实物仿真测试系统,其中航天器平台的仿真模型使用Simulink/Stateflow搭建,采用层次化、模块化设计,包含自主运行管理、GNC、电源... 针对特定的载荷物理样机地面测试验证及任务全过程演示的硬件在回路仿真背景,基于RT-LAB仿真平台,搭建了半实物仿真测试系统,其中航天器平台的仿真模型使用Simulink/Stateflow搭建,采用层次化、模块化设计,包含自主运行管理、GNC、电源、热控、推进、地面站等分系统,使用Stateflow实现载荷工作的流程控制,本文详细描述了各分系统的功能、实现,对关键分系统的功能做了验证。表明RT-LAB与Simulink/Stateflow结合可方便快捷地构建各种仿真环境,满足任务要求,而其模块化的特点使模型便于后续的维护、重用与扩展。 展开更多
关键词 航天器 半实物仿真 RT-LAB SIMULINK STATEFLOW
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基于转换模块的空间即插即用综合电子系统研究 被引量：2
6
作者 汪明晓 岳晓奎 +1 位作者 马卫华 贺亮 《电子设计工程》 2013年第11期118-123,共6页
针对空间即插即用技术特点,本文研究了一种转换模块,实现了将传统航天器单机向具有标准即插即用接口与驱动的标准单机的转换。文中给出了转换模块的主要功能、信息交互流程、基本组成和工作流程,在以上基础上,给出了转换模块的研制方案... 针对空间即插即用技术特点,本文研究了一种转换模块,实现了将传统航天器单机向具有标准即插即用接口与驱动的标准单机的转换。文中给出了转换模块的主要功能、信息交互流程、基本组成和工作流程,在以上基础上,给出了转换模块的研制方案,包括功能组成、各部分之间的功能与关系与基本协议组成等。最后介绍了基于转换模块的空间即插即用验证系统的开发与测试,详细介绍了验证系统的组成、功能、特点,给出了利用FPGA与ARM开发的转换模块,给出了详细的测试内容,验证了基于转换模块的空间即插即用技术的可行性与技术特点。 展开更多
关键词 空间即插即用 转换模块 协议 综合电子系统 验证系统
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充液航天器液体晃动等效力学模型的建立 被引量：5
7
作者 李英波 冯正进 《上海航天》 2003年第4期1-5,共5页
在考虑液体表面张力影响液体晃动求解的基础上 ,利用动力学方程等价准则 ,建立了三轴定向充液卫星在二维平动和二维摆动扰动作用下的空间摆等效力学模型 ,并对两种情况下等效摆的主要参数进行了计算和比较。结果表明 ,考虑表面张力时 。
关键词 液体晃动 等效力学模型 液体表面张力 航天器 空间摆
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基于GPS伪距的微小卫星定轨技术研究
8
作者 张丽敏 熊智 +2 位作者 郁丰 贺亮 刘建业 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期51-55,65,共6页
高可靠、高精度、低成本的全自主导航是现代微小卫星定轨领域的发展方向,GPS以其在成本、精度、功耗等方面的独特优势,在低轨航天器上得到应用。论文采用GPS伪距作为观测量,在可见星较少的情况下仍可得到观测信息,较GPS直接输出提高了... 高可靠、高精度、低成本的全自主导航是现代微小卫星定轨领域的发展方向,GPS以其在成本、精度、功耗等方面的独特优势,在低轨航天器上得到应用。论文采用GPS伪距作为观测量,在可见星较少的情况下仍可得到观测信息,较GPS直接输出提高了导航精度,并能进一步降低硬件成本。还引入了衰减记忆滤波算法,通过调节协方差矩阵,削弱了历史量测信息对当前数据融合的贡献,从而减小了轨道摄动对定轨精度的影响。仿真结果表明当导航星数目较少时,该算法仍可实现信息融合,且显著提高了定位精度。 展开更多
关键词 全球定位系统 轨道确定 扩展卡尔曼滤波 微小卫星
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陀螺与磁强计组合定姿及工程应用分析 被引量：5
9
作者 王献忠 《航天控制》 CSCD 北大核心 2009年第5期43-47,共5页
基于卫星运动学建立状态方程,并设计了适合于星上应用的陀螺与磁强计组合定姿算法,仿真试验结果表明工程应用精度1°左右。
关键词 陀螺 磁强计 扩展卡尔曼滤波(EKF)
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偏置动量卫星偏航姿态估计与控制研究 被引量：4
10
作者 王曙光 张伟 《上海航天》 北大核心 2006年第6期18-21,共4页
为改善偏置动量卫星无偏航姿态敏感器时用滚动角间接控制偏航姿态的精度,基于降维观测器设计提出了一种采用偏航角估计值直接控制偏航姿态方法。在分析收敛性的基础上,给出了降维观测器的设计,以及直接控制法的系统模型。理论分析和仿... 为改善偏置动量卫星无偏航姿态敏感器时用滚动角间接控制偏航姿态的精度,基于降维观测器设计提出了一种采用偏航角估计值直接控制偏航姿态方法。在分析收敛性的基础上,给出了降维观测器的设计,以及直接控制法的系统模型。理论分析和仿真结果表明,该法能大幅提高偏置动量卫星的姿态精度,且易于软件实现,不增加系统硬件配置。 展开更多
关键词 偏置动量卫星 偏航姿态 姿态控制 直接控制 状态估计 降维现测器
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航天器椭圆轨道自主交会的鲁棒滑模控制 被引量：1
11
作者 卢山 夏永江 《上海航天》 2012年第4期14-18,58,共6页
提出了一种在缺少绝对轨道信息时的航天器椭圆轨道自主交会方法。用Lawden方程描述椭圆轨道的两星相对运动关系,将方程中的时变参数单独归类。在时变参数无法获知时,视其为不确定量,构成不确定系统。用不确定系统的鲁棒滑模控制方法设... 提出了一种在缺少绝对轨道信息时的航天器椭圆轨道自主交会方法。用Lawden方程描述椭圆轨道的两星相对运动关系,将方程中的时变参数单独归类。在时变参数无法获知时,视其为不确定量,构成不确定系统。用不确定系统的鲁棒滑模控制方法设计了椭圆轨道自主交会的控制律,并证明了不确定系统为渐进稳定。仿真结果表明:在仅有相对状态信息条件下,设计的控制律能实现椭圆轨道航天器的自主交会。 展开更多
关键词 空间交会 椭圆轨道 不确定系统 滑模控制 鲁棒控制
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空间交会中拉格朗日乘子法的工程应用 被引量：2
12
作者 张小伟 李英波 《上海航天》 北大核心 2007年第4期30-33,47,共5页
为解决工程中直接使用基于C-W方程的双脉冲法和拉格朗日乘子法时远距离导引精度低,以及分段导引过程复杂和可靠性降低等问题,设计了一种新的冲量计算方法。基于原方法适时引入当前状态和误差信息,继承了拉格朗日法运算简单的优点,并将... 为解决工程中直接使用基于C-W方程的双脉冲法和拉格朗日乘子法时远距离导引精度低,以及分段导引过程复杂和可靠性降低等问题,设计了一种新的冲量计算方法。基于原方法适时引入当前状态和误差信息,继承了拉格朗日法运算简单的优点,并将原开环控制改为闭环控制。仿真结果表明,该法提高了导引精度,同时还充分利用多冲量法的特性实现了更大交会时间范围的燃料最优。 展开更多
关键词 最优空间交会 拉格朗日乘子法 多冲量 闭环控制 导引精度
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准最优控制理论在航天器轨道交会中的应用 被引量：1
13
作者 孙俊 刘胜忠 《上海航天》 北大核心 2007年第5期14-18,共5页
将准最优控制理论用于轨道自主快速交会时线性二次型调节器的设计。根据轨道交会动力学和基于线性二次型最优控制律的轨道交会优化,提出了一种线性二次型准最优控制器的设计,并证明了系统的稳定性。理论分析和仿真结果表明,该控制律的... 将准最优控制理论用于轨道自主快速交会时线性二次型调节器的设计。根据轨道交会动力学和基于线性二次型最优控制律的轨道交会优化,提出了一种线性二次型准最优控制器的设计,并证明了系统的稳定性。理论分析和仿真结果表明,该控制律的交会精度较高、计算量小,可实现轨道交会控制的自主性和快速性。 展开更多
关键词 空间交会 快速性 自主性 准最优 线性二次型调节器 优化
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某卫星挠性附件姿态动力学研究 被引量：2
14
作者 谢挺 张伟 《上海航天》 2009年第5期32-35,51,共5页
根据导出的某有大型太阳帆板的挠性卫星数学模型,分析了模型中挠性振动对质心和姿态运动的影响,给出了卫星系统的动力学方程,并对帆板展开、卫星稳态运行的模型作工程化处理。分析和仿真结果表明:该方法能降低模型的复杂度,满足大型卫... 根据导出的某有大型太阳帆板的挠性卫星数学模型,分析了模型中挠性振动对质心和姿态运动的影响,给出了卫星系统的动力学方程,并对帆板展开、卫星稳态运行的模型作工程化处理。分析和仿真结果表明:该方法能降低模型的复杂度,满足大型卫星的姿态指向精度和稳定度要求。 展开更多
关键词 挠性卫星 太阳帆板 姿态动力学 刚柔耦合 工程化建模
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基于Simulink模型的捷联算法仿真平台研究 被引量：2
15
作者 王嘉 王洪波 《上海航天》 2004年第5期19-24,共6页
分析了捷联系统基于Simulink模型的姿态、速度和位置积分的基本方程。建立了仿真模型,给出了组成模块和算法框图。研究了采样与静差补偿,以及四元数、姿态、位置和速度更新的算法。构造的算法仿真通用平台,其输入可为实际系统的惯性测... 分析了捷联系统基于Simulink模型的姿态、速度和位置积分的基本方程。建立了仿真模型,给出了组成模块和算法框图。研究了采样与静差补偿,以及四元数、姿态、位置和速度更新的算法。构造的算法仿真通用平台,其输入可为实际系统的惯性测量元件(IMU)在线、离线数据的全部或部分,或自行构造的载体在某种运动轨迹下IMU的输出。仿真结果表明,利用Simulink多种直观的位置输出,可更有效地分析捷联系统,或对多种IMU的捷联导航特性进行比较验证。 展开更多
关键词 捷联系统算法 仿真模型 仿真平台 多速率 多子样
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采用混合执行机构的卫星快速机动技术研究 被引量：1
16
作者 耿淼 卢山 夏永江 《上海航天》 2013年第1期8-13,43,共7页
研究了一种采用混合执行机构的姿态单轴快速机动的控制方法。设计了由平行构型单框架控制力矩陀螺(SGCMG)和飞轮组成的混合执行机构配置方案。综合姿态机动规划,设计了前馈和反馈相结合的姿态机动控制律,并通过执行机构动力学分析给出... 研究了一种采用混合执行机构的姿态单轴快速机动的控制方法。设计了由平行构型单框架控制力矩陀螺(SGCMG)和飞轮组成的混合执行机构配置方案。综合姿态机动规划,设计了前馈和反馈相结合的姿态机动控制律,并通过执行机构动力学分析给出了操纵律。仿真结果表明:采用平行构型SGCMGs和飞轮的混合执行机构模式,可实现姿态三轴高精度稳定控制和侧摆快速机动的任务要求。 展开更多
关键词 单框架控制力矩陀螺 姿态机动 飞轮 混合执行机构 奇异 操纵律
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空间摄动对InSAR卫星编队的影响研究 被引量：1
17
作者 杜耀珂 何益康 《上海航天》 2012年第3期18-22,72,共6页
针对干涉合成孔径雷达(InSAR)编队卫星的特点,分析了地球形状、大气阻力、第三体引力和太阳光压等空间摄动力对卫星轨道的影响,并仿真讨论其对编队构型的影响。结果表明:地球形状摄动和大气阻力摄动是引起InSAR编队构型变化的主要摄动因... 针对干涉合成孔径雷达(InSAR)编队卫星的特点,分析了地球形状、大气阻力、第三体引力和太阳光压等空间摄动力对卫星轨道的影响,并仿真讨论其对编队构型的影响。结果表明:地球形状摄动和大气阻力摄动是引起InSAR编队构型变化的主要摄动因素,在这些摄动力的作用下,编队构型的变化主要是沿航迹向的累积变化和编队椭圆的空间指向变化两种,并给出了编队构型随时间的变化量。研究为编队保持控制提供了参考。 展开更多
关键词 INSAR 编队飞行 编队构型 测量基线 编队保持
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基于Lyapunov直接法的航天器近程导引控制律
18
作者 张小伟 杨文博 +1 位作者 谭天乐 刘艳 《上海航天》 北大核心 2007年第1期23-26,共4页
基于C-W方程的相对动力学模型,用Lyapunov直接法设计了一种运行于近圆轨道航天器的近程导引控制律,给出了控制模型。该控制律简单有效,无需求解系统方程即可分析和判断近程导引的稳定性进而施加控制。仿真结果表明,该法的导引精度可满... 基于C-W方程的相对动力学模型,用Lyapunov直接法设计了一种运行于近圆轨道航天器的近程导引控制律,给出了控制模型。该控制律简单有效,无需求解系统方程即可分析和判断近程导引的稳定性进而施加控制。仿真结果表明,该法的导引精度可满足要求,其收敛时间和燃料消耗也在可接受的范围内。 展开更多
关键词 航天器 近程导引 制导律 LYAPUNOV直接法 相对动力学模型
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航天软、硬件产品质量管理标准的对比(续)
19
作者 谈学军 《质量与可靠性》 2008年第5期43-46,共4页
评审是在研制过程决策的关键时刻．全面系统地检查设计输出是否满足设计输入的要求．发现设计中存在的薄弱环节，提出改进措施和建议．加速设计成熟，降低决策风险。航天产品的技术评审一般包括阶段评审、关键点评审和专项评审．评审分... 评审是在研制过程决策的关键时刻．全面系统地检查设计输出是否满足设计输入的要求．发现设计中存在的薄弱环节，提出改进措施和建议．加速设计成熟，降低决策风险。航天产品的技术评审一般包括阶段评审、关键点评审和专项评审．评审分类见表2． 展开更多
关键词 航天产品 质量管理标准 硬件产品 设计输入 决策风险 研制过程 评审
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航天软、硬件产品质量管理标准的对此
20
作者 谈学军 《质量与可靠性》 2008年第4期50-52,共3页
通过对航天软件产品与航天硬件产品在研制阶段划分、文档与文件管理、评审、状态管理与配置管理、交付等方面技术要求与标准规范进行对比分析,认为软件产品和硬件产品具有相同或相似的研制过程,航天软件产品可以借鉴航天硬件产品研制成... 通过对航天软件产品与航天硬件产品在研制阶段划分、文档与文件管理、评审、状态管理与配置管理、交付等方面技术要求与标准规范进行对比分析,认为软件产品和硬件产品具有相同或相似的研制过程,航天软件产品可以借鉴航天硬件产品研制成熟的管理要求与规范,完善现有软件产品文档管理、库管理等相关要求和标准,推进软件工程化的落实,确保航天软件产品的研制质量。 展开更多
关键词 软件 硬件 质量管理 标准 对比
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