检索结果-南通市图书馆

耦合扰动下空间翻滚目标的接触消旋输出反馈控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

宇航学报 2023年第10期44卷 1564-1574页

作者：王宏伟代洪华陈昊岳晓奎西北工业大学航天学院西安710072 航天飞行动力学技术国家级重点实验室西安710072

面向基于柔性毛刷的空间翻滚目标接触式消旋任务,研究了未知快时变、强耦合扰动下的服务航天器鲁棒控制问题。首先,建立了服务航天器、消旋刷和目标卫星组成的消旋系统动力学模型,并提出了一种基于最小距离准则的接触检测算法,实现了毛... 详细信息

面向基于柔性毛刷的空间翻滚目标接触式消旋任务,研究了未知快时变、强耦合扰动下的服务航天器鲁棒控制问题。首先,建立了服务航天器、消旋刷和目标卫星组成的消旋系统动力学模型,并提出了一种基于最小距离准则的接触检测算法,实现了毛刷和目标帆板接触点的精确检测。在此基础上,采用有限时间扩张状态观测器实时估计耦合扰动和航天器状态,并将其与终端滑模控制技术结合,设计了一种无速度信息的鲁棒输出反馈控制策略,保证服务航天器姿态稳定和位置追踪的有限时间稳定。将其应用至航天器消旋系统中,仿真结果验证了所提策略的有效性和鲁棒性。

关键词：柔性毛刷接触消旋输出反馈控制翻滚目标

初值约束与两点边值约束轨道动力学方程的快速数值计算方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

力学学报 2022年第2期54卷 503-516页

作者：张哲代洪华冯浩阳汪雪川岳晓奎西北工业大学航天学院西安710072 航天飞行动力学技术国家级重点实验室西安710072

轨道动力学快速计算是航天工程中的基础问题,广泛存在于轨道设计、空间抓捕以及深空探测等任务中.基于有限差分原理的经典数值积分算法,由于精度严重依赖小积分步长,难以满足航天器在轨快速计算需求.针对该问题,提出一种局部配点反馈迭... 详细信息

轨道动力学快速计算是航天工程中的基础问题,广泛存在于轨道设计、空间抓捕以及深空探测等任务中.基于有限差分原理的经典数值积分算法,由于精度严重依赖小积分步长,难以满足航天器在轨快速计算需求.针对该问题,提出一种局部配点反馈迭代算法,该算法能高效解算受到初值约束和两点边值约束的轨道动力学方程.基于Picard迭代公式建立数值算法以避免计算雅可比矩阵,引入误差反馈以加快迭代收敛速度.通过时域配点法消除迭代公式推导中的复杂符号运算,使迭代公式更为简洁.结合拟线性化法及叠加法,算法能对两点边值约束下的Lambert问题实现高效解算.基于ph网格细化法建立计算参数自适应调节算法,能进一步增强局部配点反馈迭代法的大步长计算优势.通过求解二体动力学模型下的递推轨道,摄动Lambert问题以及限制性三体动力学模型下的转移轨道验证了算法有效性.仿真结果表明,在相同计算精度下,局部配点反馈迭代算法计算速度比拟线性化-局部变分迭代法提高1.5倍以上,引入变参数方案能够进一步将算法计算速度提高6倍以上.

关键词：轨道动力学数值方法迭代法变参数计算初值问题两点边值问题

航天器轨道递推及Lambert问题计算方法综述

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

航空学报 2023年第13期44卷 1-21页

作者：冯浩阳汪雪川岳晓奎王昌涛西北工业大学航天飞行动力学技术国家级重点实验室西安710072 西北工业大学航天学院西安710072

航天器轨道计算是航天动力学与控制领域的基础问题,未来空间任务对轨道计算的精度和实时性要求更高,研究新型高性能空间轨道计算方法对于中国未来航天工程具有重大应用价值。概述了空间轨道计算的研究背景,系统梳理了求解轨道递推问题和... 详细信息

航天器轨道计算是航天动力学与控制领域的基础问题,未来空间任务对轨道计算的精度和实时性要求更高,研究新型高性能空间轨道计算方法对于中国未来航天工程具有重大应用价值。概述了空间轨道计算的研究背景,系统梳理了求解轨道递推问题和Lambert问题的各类方法,介绍了各类方法的求解思想和优缺点,对轨道计算方法的发展趋势进行展望,为具体任务中轨道计算方法的选取提供参考,也为新型高性能空间轨道计算方法的设计提供启发。

关键词：轨道递推 Lambert问题打靶法伪谱法配点法边值问题有限差分法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

嫦娥五号平动点拓展任务轨道方案研究

宇航学报 2022年第3期43卷 293-300页

作者：刘磊刘勇陈明谢剑锋马传令北京航天飞行控制中心航天飞行动力学技术重点实验室北京100094

中国嫦娥五号探测器成功实现月球采样返回任务,为最大限度利用任务资源,研究了利用嫦娥五号轨道器的平动点拓展任务轨道方案,设计了平动点轨道及其转移轨道。首先,给出了任务轨道设计的轨道动力学模型,包括圆型限制性三体问题模型和精... 详细信息

中国嫦娥五号探测器成功实现月球采样返回任务,为最大限度利用任务资源,研究了利用嫦娥五号轨道器的平动点拓展任务轨道方案,设计了平动点轨道及其转移轨道。首先,给出了任务轨道设计的轨道动力学模型,包括圆型限制性三体问题模型和精确力模型。其次,基于嫦娥二号和嫦娥5T1平动点拓展任务设计经验,介绍了平动点轨道直接转移与入轨等轨道设计方法。最后,基于嫦娥五号轨道器与返回器分离后的状态,设计了包括日地Lissajous轨道、地月Lyapunov轨道和NRHO轨道的平动点拓展任务方案,其中日地Lissajous轨道方案分别考虑了轨道器规避机动至不同近地点高度的情况,地月Lyapunov轨道方案采用月球借力转移方式并且涵盖了地月L1和L2点,NRHO轨道方案包括直接深空机动转移和经日地L1点转移的方式。研究结果表明,拓展任务方案所需速度增量不超过400 m/s,最小为103 m/s,转移飞行时间基本不超过90天,最短为70天,研究方案可为嫦娥五号轨道器拓展飞行任务提供有益参考,实现了我国首次日地L1点探测飞行。

关键词：嫦娥五号平动点转移轨道拓展任务轨道设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于HTN的巡视器动态规划方法

系统工程与电子技术 2024年第2期46卷 631-639页

作者：师明高宇辉张弓北京航天飞行控制中心北京100094 航天飞行动力学技术重点实验室北京100094

为提升深空探测任务中巡视器动态规划处理效率,从航天工程实践经验出发,结合分层任务网络(hierarchical task network,HTN)理论研究成果,提出巡视器领域知识建模方法以及动态规划流程。针对经典动作规划系统不能处理时态约束关系的问题... 详细信息

为提升深空探测任务中巡视器动态规划处理效率,从航天工程实践经验出发,结合分层任务网络(hierarchical task network,HTN)理论研究成果,提出巡视器领域知识建模方法以及动态规划流程。针对经典动作规划系统不能处理时态约束关系的问题,在建模中引入受限状态事件的表示方法。针对动态规划中的时态约束关系,拓展Allen区间代数的定义,提出事件、全局时间点和虚拟事件的时序逻辑判断方法。针对动态规划中存在的状态空间一致性问题,提出虚拟指令继承原有状态空间的方法。研究结果完善了HTN在航天领域的知识建模方法,解决了经典动作规划缺少时间信息约束的缺陷。所提出的虚拟事件、虚拟指令解决动态规划状态判定方法,可有效提高深空探测任务中巡视器遥操作的工作效能和地面中心进行事件处理的灵活性。

关键词：分层任务网络动态规划虚拟指令遥操作

失效航天器等离子羽流消旋建模与最优制导研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

空间控制技术与应用 2023年第3期49卷 54-63页

作者：代洪华左宸昊赵弘骞商崇余西北工业大学航天学院西安710072 航天飞行动力学技术国家级重点实验室西安710072

为克服等离子羽流无序性强、动力学模型复杂的问题,使用神经网络建立消旋力矩快速计算模型,实现高效、高精度的消旋动力学解算.针对传统制导律难以处理复杂翻滚目标的弊端,提出章动抑制原则,并建立自旋章动耦合目标的最优羽流指向制导律... 详细信息

为克服等离子羽流无序性强、动力学模型复杂的问题,使用神经网络建立消旋力矩快速计算模型,实现高效、高精度的消旋动力学解算.针对传统制导律难以处理复杂翻滚目标的弊端,提出章动抑制原则,并建立自旋章动耦合目标的最优羽流指向制导律.仿真结果表明基于神经网络的高效计算模型可在同等精度下大幅度减少力矩计算时间,最优制导律可实现复杂章动目标的快速稳定.本研究从在轨计算与任务执行策略两方面显著提升了消旋效率,为利用等离子羽流的在轨操控任务奠定了理论基础.

关键词：失效航天器消旋等离子羽流神经网络最优制导律

面向空间操作的软体机器人:驱动、建模和感知

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

宇航学报 2023年第4期44卷 644-656页

作者：岳晓奎王勇越朱明珠汪雪川西北工业大学航天学院西安710072 西北工业大学飞行动力学技术国家级重点实验室西安710072

针对现有空间机器人难以满足在轨服务任务需求的问题,提出了将软体机器人进行空间应用的设想。在梳理软体机器人自20世纪至今发展历程的基础上,将软体驱动器分为流体驱动、形状记忆材料驱动、电驱动等几类,对比了不同驱动方式的驱动机... 详细信息

针对现有空间机器人难以满足在轨服务任务需求的问题,提出了将软体机器人进行空间应用的设想。在梳理软体机器人自20世纪至今发展历程的基础上,将软体驱动器分为流体驱动、形状记忆材料驱动、电驱动等几类,对比了不同驱动方式的驱动机理和适用环境。讨论了软体变刚度机构对于软体机器人操作能力的提升。分析了软体机器人运动学建模和动力学建模的困难性并总结了目前的研究方法。此外,提出了将柔性传感技术与人工智能算法相结合以提高软体机器人的智能化水平。最后分析了软体机器人空间应用可能面临的关键技术挑战,为未来空间软体机器人研究提供参考。

关键词：在轨服务软体机器人软体驱动器柔性传感技术人工智能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

非合作目标弹道系数解算研究及应用

北京航空航天大学学报 2023年第5期49卷 1036-1043页

作者：刘舒莳李勰满海钧陈光明曹建峰鞠冰北京航天飞行控制中心北京100094 航天飞行动力学技术重点实验室北京100094

弹道系数是非合作目标轨道预报的重要参数,对于数目庞大的非合作目标,利用有限的测控资源进行弹道系数的快速解算是空间目标监测的迫切需求。基于双行根数(TLE)的半长轴衰减信息,提出了一种改进的弹道系数解算算法。通过多项式平滑检测... 详细信息

弹道系数是非合作目标轨道预报的重要参数,对于数目庞大的非合作目标,利用有限的测控资源进行弹道系数的快速解算是空间目标监测的迫切需求。基于双行根数(TLE)的半长轴衰减信息,提出了一种改进的弹道系数解算算法。通过多项式平滑检测和二次判别,识别出野值、轨道机动和地磁暴3种情况;分析了构造半长轴衰减观测量的依据,比较了不同观测弧长对弹道系数解算的影响;利用天宫一号数据对所提算法解算的弹道系数进行精度评估,并将解算结果在天宫一号陨落预报中进行验证。结果表明:基于TLE解算的弹道系数稳定、准确,适用于非合作目标轨道预报。

关键词：非合作目标轨道预报双行根数弹道系数陨落预报

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

月面重力环境效应的地面模拟方法

载人航天 2022年第1期28卷 121-127页

作者：朱战霞张志昊孙冲郑子轩袁建平西北工业大学航天学院西安710072 航天飞行动力学技术国家级重点实验室西安710072

月球探测和月球基地建设涉及各种月面操作活动,相关技术的地面验证需要建立等效月面环境。针对月面重力环境效应的地面模拟问题,首先介绍了空间微重力环境效应地面模拟方法的原理及优缺点,分析了其用于模拟月面重力环境效应的可能性;然... 详细信息

月球探测和月球基地建设涉及各种月面操作活动,相关技术的地面验证需要建立等效月面环境。针对月面重力环境效应的地面模拟问题,首先介绍了空间微重力环境效应地面模拟方法的原理及优缺点,分析了其用于模拟月面重力环境效应的可能性;然后归纳分析了星体表面操作地面试验现状及面临的问题;在此基础上,介绍了一种液磁混合悬浮模拟方法,阐释了该方法的原理及特点,分析了将其用于月面重力环境效应模拟的可行性及优势,并指出液磁混合悬浮方法在月面操作地面试验中的可能应用,为月面重力环境下的操作活动地面等效试验方法和试验平台设计提供参考和借鉴。

关键词：月面重力环境效应模拟液磁混合悬浮月面操作地面等效试验