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同方学位论文库评论

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环境减灾A、B星星座轨道维持技术与实践

中国空间科学技术 2012年第5期32卷 69-75页

作者：刘龙飞王兴玲白照广谭田于钢民政部国家减灾中心北京100124 航天东方红卫星有限公司北京100094

为维持环境减灾A、B星星座的轨道构型,保证CCD相机48h对中国覆盖和对全球重访的特性,满足中国灾害与环境监测以及全球陆地观测的需求,制定了同时考虑地面轨迹和星座相位的轨道维持策略。在减灾和环保业务应用过程中,主要关注星座的重访... 详细信息

为维持环境减灾A、B星星座的轨道构型,保证CCD相机48h对中国覆盖和对全球重访的特性,满足中国灾害与环境监测以及全球陆地观测的需求,制定了同时考虑地面轨迹和星座相位的轨道维持策略。在减灾和环保业务应用过程中,主要关注星座的重访和覆盖特性,严格的地面轨迹维持意义不大,因而形成了主要考虑星座相位的轨道维持方法。该方法能够减少轨道维持次数,降低操作风险,节省星上燃料,有利于延长卫星寿命。A、B星星座运行3年多,仅通过2次轨道调整就完成了星座轨道维持控制任务。

关键词：相位差轨道保持环境减灾卫星星座

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基于分段连续推力的晕轨道控制方法

宇航学报 2011年第9期32卷 1925-1931页

作者：晁宁李言俊西北工业大学航天学院西安710072

基于小偏差理论,推导了三体动力学模型的误差线性模型,并将此假设下的控制归纳为终端固定的有限时间调节器问题。在此基础上,进一步利用该最优控制方法推导了晕轨道周期内的连续小推力控制方案,验证了控制加速度及状态量的收敛。同时针... 详细信息

基于小偏差理论,推导了三体动力学模型的误差线性模型,并将此假设下的控制归纳为终端固定的有限时间调节器问题。在此基础上,进一步利用该最优控制方法推导了晕轨道周期内的连续小推力控制方案,验证了控制加速度及状态量的收敛。同时针对整周期控制方式在超调后状态量收敛速度慢的问题,通过分段连续推力控制模式(Sectional Continuous Thrust Control,SCTC)来近似瞬时脉冲推力控制模式,给出了最短分段控制时间的计算方法。实验表明,SCTC模式加快了轨道状态的收敛速度。对于km级入轨偏差,通过1次控制即可使实际轨道收敛至标称轨道。

关键词：晕轨道平动点最优控制轨道保持连续推力控制

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实现轨道偏心率协调控制的卫星轨道维持方法

西北工业大学学报 2002年第1期20卷 125-127页

作者：赵黎平周凤歧周军西北工业大学航天工程学院陕西西安710072

针对太阳同步轨道卫星的轨道捕获和保持中，发动机所提供的周向力会同时改变轨道半长轴a和偏心率矢量e这一问题，根据卫星拉格朗日运动方程，提出一种轨控策略，半长轴和偏心率控制在双脉冲控制时可以同时实现，且一般可以选择一个变轨... 详细信息

针对太阳同步轨道卫星的轨道捕获和保持中，发动机所提供的周向力会同时改变轨道半长轴a和偏心率矢量e这一问题，根据卫星拉格朗日运动方程，提出一种轨控策略，半长轴和偏心率控制在双脉冲控制时可以同时实现，且一般可以选择一个变轨点在地面测控站范围内。计算结果验证了该轨控方案的有效性。

关键词：太阳同步轨道卫星轨道保持半长轴偏心率矢量轨道捕获协调控制

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推力器工作对轨道的影响分析

中国空间科学技术 2008年第4期28卷 47-52页

作者：杨慧袁莉芳中国空间技术研究院北京100094

针对已知推力器在地球静止轨道卫星上的安装信息和已知推力器的工作信息,对推力器作用力进行建模,分析计算推力器在不同工况下工作对卫星轨道的影响;统计在轨卫星推力器工作对轨道的影响效果,并与计算结果分析进行比较,说明在轨道外推... 详细信息

针对已知推力器在地球静止轨道卫星上的安装信息和已知推力器的工作信息,对推力器作用力进行建模,分析计算推力器在不同工况下工作对卫星轨道的影响;统计在轨卫星推力器工作对轨道的影响效果,并与计算结果分析进行比较,说明在轨道外推模型中加入推力器作用力的修正,可以有效地改善轨道外推的精度。

关键词：卫星推力器轨道保持姿态控制卫星轨道

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电帆日心悬浮轨道稳定控制

航天控制 2015年第5期33卷 39-45,53页

作者：王昱边炳秀魏延明李永于洋北京控制工程研究所北京100080 通信卫星事业部北京100094

电帆作为一种无需消耗推进剂即可长期产生连续推力的新颖推进方式,能够实现一些使用传统推进技术很难实现的任务,如悬浮轨道。在简要介绍和分析悬浮轨道特性及形成条件基础上,发现该轨道是一种临界稳定状态,轻微的初值扰动或外界干扰即... 详细信息

电帆作为一种无需消耗推进剂即可长期产生连续推力的新颖推进方式,能够实现一些使用传统推进技术很难实现的任务,如悬浮轨道。在简要介绍和分析悬浮轨道特性及形成条件基础上,发现该轨道是一种临界稳定状态,轻微的初值扰动或外界干扰即会导致轨道破坏。而电帆利用太阳风获取推力来源的工作机理决定其受强烈的环境干扰,实际中无法实现稳定的悬浮轨道。提出一种只改变推力大小而不改变推力方向的轨道保持策略,基于最优状态调节器(LQR)的方法实现该控制策略,仿真结果表明该轨道保持策略能较好地维持悬浮轨道运行,且对初值扰动及环境干扰具有较强的鲁棒性。

关键词：电帆悬浮轨道轨道保持 LQR

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飞行轨道交通的横空出世

城市轨道交通研究 2014年第9期17卷 I0006-I0011页

作者：简炼深圳市地铁集团有限公司

1什么是飞行轨道交通飞行轨道交通不同于传统轮轨交通的接触支撑，是一种非接触支撑的运输系统，列车抱着、沿着轨道运行，并与轨道保持一定距离，从而使列车、轨道成为一种一体化结构。飞行轨道交通包括吊挂式磁浮交通、中低速磁浮交... 详细信息

1什么是飞行轨道交通飞行轨道交通不同于传统轮轨交通的接触支撑，是一种非接触支撑的运输系统，列车抱着、沿着轨道运行，并与轨道保持一定距离，从而使列车、轨道成为一种一体化结构。飞行轨道交通包括吊挂式磁浮交通、中低速磁浮交通、高速磁浮交通、超高速真空管道交通系统等，时速可从20km直至1000km以上。

关键词：轨道交通飞行高速磁浮交通一体化结构运输系统轨道运行轨道保持交通系统

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中低轨道卫星控制方法

上海航天 2005年第1期22卷 24-30页

作者：陈洁汤国建国防科学技术大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

针对中低轨道卫星,对平面内卫星半长轴a、偏心率e和近地点幅角ω联合调整,以及平面外轨道倾角调整等进行了理论推导。用a,e,ω联合修正法对初始轨道捕获、轨道保持和轨道倾角调整进行的仿真实验结果表明,用a,e,ω同时修正可实现高精度... 详细信息

针对中低轨道卫星,对平面内卫星半长轴a、偏心率e和近地点幅角ω联合调整,以及平面外轨道倾角调整等进行了理论推导。用a,e,ω联合修正法对初始轨道捕获、轨道保持和轨道倾角调整进行的仿真实验结果表明,用a,e,ω同时修正可实现高精度的平面内轨道调整。另外,平面外倾角调整应尽可能在近地点和远地点完成,以使对升交点赤经的影响最小。

关键词：中低轨道卫星轨道控制轨道捕获轨道保持倾角调整仿真

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陆地探测一号卫星严格回归轨道控制实践

航天控制 2023年第6期41卷 37-43页

作者：岳杨杜耀珂陈筠力王文妍杨盛庆完备上海航天控制技术研究所上海201108 上海市空间智能控制技术重点实验室上海201108 上海航天技术研究院上海201109

陆地探测一号卫星搭载了L波段多极化SAR进行对地观测,为保证高精度、高频次的地面时空重访,卫星在轨进行了严格回归轨道控制。针对双星分批部署的任务约束问题,基于严格回归轨道特性,分析了发射窗口差异对轨控的影响,初期组网捕获采用... 详细信息

陆地探测一号卫星搭载了L波段多极化SAR进行对地观测,为保证高精度、高频次的地面时空重访,卫星在轨进行了严格回归轨道控制。针对双星分批部署的任务约束问题,基于严格回归轨道特性,分析了发射窗口差异对轨控的影响,初期组网捕获采用了摄动补偿控制策略,能够有效减少燃料消耗。针对严格回归轨道的长期面内外控制在轨实践情况进行了分析研究,在轨飞行结果表明,卫星真实轨迹维持在参考轨迹附近百米级管径内,满足了预期的管径控制要求。

关键词：严格回归轨道虚拟编队轨道保持在轨实践陆探一号

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基于不变流形的日地L1任务轨道设计与控制

基于不变流形的日地L1任务轨道设计与控制

作者：安诗宇哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着我国宣布建立近地小行星防御系统,开展针对小行星的观测已经成为深空探测的一项重要内容,而轨道的设计和控制工作是一项探测任务的基础。本文以日地点的小行星观测任务为潜在的工程背景,利用平动点轨道的相关理论,对任务的转移轨道... 详细信息

随着我国宣布建立近地小行星防御系统,开展针对小行星的观测已经成为深空探测的一项重要内容,而轨道的设计和控制工作是一项探测任务的基础。本文以日地点的小行星观测任务为潜在的工程背景,利用平动点轨道的相关理论,对任务的转移轨道优化设计和目标轨道保持控制策略进行研究和分析。在脉冲控制方式下的转移轨道设计中,针对多约束转移轨道设计易发散的问题,给出了一种基于初值拟合多项式的多级修正算法。首先以航迹角等于零为标准搜寻拼接点,然后以最小二乘微分修正算法为基础,以不变流形为初始猜测,设计出了符合高度约束的转移轨道,并且全面地研究了Halo轨道入轨点对转移轨道特性的影响。在此基础上设计了大量符合高度约束的转移轨道,由这些仿真数据拟合得出控制量关于约束变量的多元函数表达式。在考虑轨道高度、轨道倾角、升交点赤经等多个约束的前提下,利用表达式给出初值,结合多级修正算法设计出了符合约束的转移轨道,并且对不同约束下的转移轨道进行研究,仿真结果表明该算法在多约束转移轨道设计中具有良好的适用性。在连续小推力的转移轨道设计中,针对小推力和三体动力学的强非线性给问题求解带来的困难,提出了形状法结合伪谱法的两步设计方法。初始阶段,采用二体模型,针对流形入口点状态的搜寻问题,利用逆多项式形状法结合遗传算法对GEO轨道到不同流形入口处的小推力转移轨道进行了设计与分析,从而确定了最合适的流形入轨点。精确设计阶段,针对二体模型的不准确问题,采用圆型限制性三体模型。在形状法设计结果的基础上,利用Gauss伪谱法把转移轨道燃料最优控制问题转化为非线性规划问题,仿真结果表明精确设计阶段进一步节省了燃料。针对目标Halo轨道的保持控制,分别运用脉冲模式和小推力模式进行控制策略设计与仿真。在进行基于脉冲的轨道保持控制时,采用了Target模式,针对目标函数权值矩阵调节的问题,提出了基于遗传算法的寻优方法,节省了人工试错的精力且优化了控制结果。在进行基于小推力的轨道保持控制时,设计了反步滑模控制律,针对三体动力学和各项扰动的复杂性,给出了线性扩张状态观测器,即避免了复杂的动力学,也简化了控制参数的调节过程。对以上两种控制方式都进行了无误差仿真和考虑了随机误差的Monte-Carlo仿真,验证了其在平动点轨道保持控制中的有效性和鲁棒性。

关键词：不变流形低能转移轨道连续小推力轨道保持