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卫星编队的多冲量轨道机动路径规划方法 被引量：4
1
作者 孟云鹤 贺勇军 戴金海 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期491-494,共4页
基于多冲量轨道机动控制,研究应用微小推力发动机来实现卫星编队轨道机动控制的方法。首先简单介绍轨道机动控制的多冲量次优解的求解方法,并把此方法的改进算法应用于卫星编队的整体轨道机动控制;为降低单次冲量值,应用小推力发动机实... 基于多冲量轨道机动控制,研究应用微小推力发动机来实现卫星编队轨道机动控制的方法。首先简单介绍轨道机动控制的多冲量次优解的求解方法,并把此方法的改进算法应用于卫星编队的整体轨道机动控制;为降低单次冲量值,应用小推力发动机实现轨道机动,提出了卫星编队多冲量轨道机动的路径规划方法,这种方法把一个多冲量轨道机动过程分成多个来实现;最后,数值仿真结果表明:该方法简便、实用,可以解决单次冲量值过大而不易实现的问题,同时对于轨道摄动因素的影响具有鲁棒性。 展开更多
关键词 卫星编队 多冲量 轨道机动策略 微小推力发动机 路径规划
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交会对接远程导引轨道控制状态规划与优化算法 被引量：1
2
作者 伍升钢 侯黎强 +2 位作者 张智斌 谭炜 李恒年 《飞行器测控学报》 2012年第4期90-94,共5页
对空间交会对接远程导引段轨道控制问题进行了研究。在简单介绍交会对接远程导引轨道控制实时规划模型的基础上,提出了基于近圆偏差方程、序列二次规划算法和目标权重函数等在不同控制目标模式下的状态规划与优化算法。仿真结果表明,该... 对空间交会对接远程导引段轨道控制问题进行了研究。在简单介绍交会对接远程导引轨道控制实时规划模型的基础上,提出了基于近圆偏差方程、序列二次规划算法和目标权重函数等在不同控制目标模式下的状态规划与优化算法。仿真结果表明,该算法收敛速度快,能较好地满足交会对接远程导引段的轨道控制要求,具有一定的工程实用价值。 展开更多
关键词 交会对接 远程导引段 近圆偏差方程 序列二次规划算法 轨道控制
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定时定点月面着陆全程轨道控制设计 被引量：4
3
作者 李革非 刘勇 +1 位作者 郝大功 马传令 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期10-18,共9页
针对定时定点月面着陆的目标要求,提出了全程轨道控制设计方法。进行了包括地月转移、近月制动、环月降轨和动力下降的全程轨道控制的分段设计和联合规划,实现在入轨轨道偏差条件下的定时定点月面着陆。分别构建了中途修正、近月制动、... 针对定时定点月面着陆的目标要求,提出了全程轨道控制设计方法。进行了包括地月转移、近月制动、环月降轨和动力下降的全程轨道控制的分段设计和联合规划,实现在入轨轨道偏差条件下的定时定点月面着陆。分别构建了中途修正、近月制动、环月降轨三段轨道控制的规划变量和目标参数;根据轨道倾角建立了动力下降点与着陆点的匹配转换关系。设计了中途修正、近月制动、环月降轨、动力下降的全程轨道控制策略的联合规划。建立了着陆位置偏差与轨道倾角偏差、着陆时间偏差与轨道半长轴偏差的修正关系,修正设计了中途修正目标倾角和近月制动目标半长轴。仿真算例表明,在入轨偏差轨道条件下,保证了中途修正后的飞行轨道与标称轨道基本一致,实现了与标称状态基本一致的定时定点月面着陆。可应用于月球着陆、月球采样返回以及载人登月等实施月面定时定点着陆任务的轨道设计和控制实施。 展开更多
关键词 定时定点月面着陆 全程轨道控制 中途修正 近月制动 环月降轨 动力下降
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“嫦娥4号”中继星应急轨道控制策略设计与分析
4
作者 马传令 刘勇 +1 位作者 梁伟光 张尧 《深空探测学报》 2019年第3期269-276,共8页
“嫦娥4号”中继星作为“嫦娥4号”任务的重要组成部分,不同于其它月球探测器,首次选择绕地月L2平动点运行的Halo轨道以保证为月球背面的着陆器和巡视器提供连续的中继通信服务,这面临诸多技术挑战。基于任务需求和工程约束,梳理了中继... “嫦娥4号”中继星作为“嫦娥4号”任务的重要组成部分,不同于其它月球探测器,首次选择绕地月L2平动点运行的Halo轨道以保证为月球背面的着陆器和巡视器提供连续的中继通信服务,这面临诸多技术挑战。基于任务需求和工程约束,梳理了中继星全寿命与轨道控制相关的故障类型,制定了多级应急控制目标,给出了分阶段应急轨道控制方案,提出将Lissajous轨道作为应急备选使命轨道,分析了推进剂消耗、中继测控条件和可行性,研究成果直接应用于中继星任务工程实践。 展开更多
关键词 嫦娥4号 中继星 应急控制 HALO轨道 地月L2点
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空间飞行器追踪区设计 被引量：14
5
作者 常燕 周军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1228-1232,共5页
重点介绍了空间飞行器通过一次变轨机动与目标交会的可行机动方案,在对飞行时间普适公式分析的基础上,建立了一般性的轨道转移预测模型,给出了一种寻求空间飞行器可行变轨点集的方法,并提出了追踪区的概念。通过仿真计算,分别对各种时... 重点介绍了空间飞行器通过一次变轨机动与目标交会的可行机动方案,在对飞行时间普适公式分析的基础上,建立了一般性的轨道转移预测模型,给出了一种寻求空间飞行器可行变轨点集的方法,并提出了追踪区的概念。通过仿真计算,分别对各种时间和燃料资源限制条件下的追踪区大小变化进行了分析,结果表明,利用该方法求出的变轨点能够满足空间交会对燃料和时间等各方面的要求,且方法简捷,易于实现。 展开更多
关键词 空间交会 轨道机动 追踪区 空间飞行器
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多自由度气浮仿真试验台的研究与发展 被引量：14
6
作者 许剑 杨庆俊 +1 位作者 包钢 王捷冰 《航天控制》 CSCD 北大核心 2009年第6期96-101,共6页
气浮台仿真是卫星等航天器地面仿真试验的一种重要手段,其中多自由度气浮仿真试验台可以用来研究航天器的编队飞行、轨道机动和空间交会等问题。文中对国内外近几年多自由度气浮仿真试验台的研究状况进行了较详细的介绍,归纳总结了当前... 气浮台仿真是卫星等航天器地面仿真试验的一种重要手段,其中多自由度气浮仿真试验台可以用来研究航天器的编队飞行、轨道机动和空间交会等问题。文中对国内外近几年多自由度气浮仿真试验台的研究状况进行了较详细的介绍,归纳总结了当前的研究热点和发展趋势,旨在为我国相关技术研究人员提供更多的参考和借鉴。 展开更多
关键词 全物理仿真 气浮轴承 姿态控制 编队飞行 轨道机动
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利用小波分析识别空间目标的轨道机动 被引量：14
7
作者 董云峰 苏建敏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期213-218,共6页
空间目标的轨道机动是与机械能的变化联系在一起的。机械能无法直接测量,只能通过空间目标的位置与速度计算。通过地面雷达可以得到空间目标的测距与测角信息,可以将其转为位置信息。空间目标的速度也不易直接测量,需要根据位置信息,通... 空间目标的轨道机动是与机械能的变化联系在一起的。机械能无法直接测量,只能通过空间目标的位置与速度计算。通过地面雷达可以得到空间目标的测距与测角信息,可以将其转为位置信息。空间目标的速度也不易直接测量,需要根据位置信息,通过微分平滑处理获得。由于测量噪声的影响,机动引起的机械能的变化淹没在噪声中,不容易识别。小波分析可以在一定程度上将淹没在噪声中的机械能变化揭示出来,提高轨道机动的识别能力。利用二进小波在不同尺度下分析机械能随时间的变化,尺度由小至大时真实信号含量增加,噪声含量受到抑制。观察小波系数曲线随小波分析尺度的变化趋势就可以快速判定是否存在轨道机动。仿真结果验证了识别方法的可行性。 展开更多
关键词 轨道机动 小波分析 飞行动力学
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空间操作与非开普勒运动 被引量：14
8
作者 袁建平 朱战霞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期42-46,共5页
通过总结过去五十年航天技术发展的特点,说明空间操作是未来空间活动的主流和必然。空间操作要求飞行器机动具有快速性、自主性、精确性以及大范围可达性。机动轨道不再是开普勒轨道,用于描述天体运动的开普勒理论已不能完全适用。提出... 通过总结过去五十年航天技术发展的特点,说明空间操作是未来空间活动的主流和必然。空间操作要求飞行器机动具有快速性、自主性、精确性以及大范围可达性。机动轨道不再是开普勒轨道,用于描述天体运动的开普勒理论已不能完全适用。提出了非开普勒运动的定义、内涵,对研究该问题的方法进行了探讨,提出了特例研究法和普遍研究法,最后提出了非开普勒运动的主要研究方向建议。所提出的非开普勒运动概念有助于更加深刻理解和研究空间机动的本质,可以牵引空间机动相关理论和技术的进一步发展,为新世纪航天技术发展奠定基础。 展开更多
关键词 空间操作 轨道机动 开普勒运动 非开普勒运动
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轨道机动过程中推力加速度的在线最小方差估计 被引量：13
9
作者 李恒年 李济生 黄永宣 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期357-362,共6页
定位和跟踪空间机动目标时,对目标运动建模受发动机推力的不确定性影响,通过统计处理离散的雷达观测数据实时估计发动机的推力,进而定位和跟踪机动目标便是本文所要研究和解决的问题.本文在地心惯性系建立了常推力轨道机动过程中连续变... 定位和跟踪空间机动目标时,对目标运动建模受发动机推力的不确定性影响,通过统计处理离散的雷达观测数据实时估计发动机的推力,进而定位和跟踪机动目标便是本文所要研究和解决的问题.本文在地心惯性系建立了常推力轨道机动过程中连续变质量运动模型和离散雷达量测模型,机动过程中质量秒耗量和排气速度作为表征轨控发动机推力的两个近似常量,应用扩展卡尔曼滤波对离散雷达测量数据进行序贯统计处理得到发动机推力的最小方差估计;文中详细地给出了线性化量测模型的变分方程和观测矩阵;仿真结果表明该算法能快速、准确地在线估计轨控发动机的等效推力. 展开更多
关键词 推力加速度 方差估计 轨道确定 变分运动
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基于星历拟合的短弧运动学定轨 被引量：10
10
作者 郭睿 胡小工 +1 位作者 黄勇 何峰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期416-422,共7页
当导航卫星在姿轨控和轨道恢复期间,传统的统计定轨理论难以实现精密定轨。首次提出了基于10参数星历拟合的短弧运动学定轨方法,建立和推导了相应的理论模型和定轨解算方法。其优点在于不仅能够反映卫星运动的物理学特征,提高了速度和... 当导航卫星在姿轨控和轨道恢复期间,传统的统计定轨理论难以实现精密定轨。首次提出了基于10参数星历拟合的短弧运动学定轨方法,建立和推导了相应的理论模型和定轨解算方法。其优点在于不仅能够反映卫星运动的物理学特征,提高了速度和轨道预报精度,而且不需要累积数据,实现近实时快速计算,克服了动力学法定轨发散和单点定位无法获得速度信息的不足。对COMPASSM-01导航卫星实测数据的处理表明,10分钟短弧运动学定轨的位置精度优于10m,速度精度为2cm/s,预报5分钟轨道精度为15.02m,满足了短弧跟踪条件下RDSS对轨道精度的要求,实现了卫星精密定轨。 展开更多
关键词 精确定轨 轨道机动 钟差 运动学法定轨
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连续小推力条件下星座轨道机动方法研究 被引量：8
11
作者 杨盛庆 王禹 +3 位作者 王丹娜 林荣峰 杜耀珂 钟超 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期69-77,共9页
基于连续小推力条件下星座轨道机动的动力学特性分析,研究了其入轨的布局置入和离轨机动方法。地球轨道上的大型星座数量巨大,传统的轨迹优化方法较难应用。针对多星入轨的星座布局置入任务,求解了分时序抬轨的相位调整问题,并在轨道抬... 基于连续小推力条件下星座轨道机动的动力学特性分析,研究了其入轨的布局置入和离轨机动方法。地球轨道上的大型星座数量巨大,传统的轨迹优化方法较难应用。针对多星入轨的星座布局置入任务,求解了分时序抬轨的相位调整问题,并在轨道抬升过程中,利用轨道倾角偏置补偿升交点赤经漂移。针对星座中卫星的离轨任务,设计了半长轴和偏心率的联合调整方法。在保证卫星快速离轨的同时,能够有效减少燃料的消耗。考虑到连续小推力机动的弧段效应,控制策略需要围绕控制效应的曲线积分进行优化。 展开更多
关键词 星座 连续小推力 轨道机动 轨道布局置入 离轨 弧段效应 曲线积分
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导航卫星自主定轨时轨道机动问题的处理方法 被引量：8
12
作者 李征航 张卫星 +1 位作者 龚晓颖 屈小川 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期1309-1313,共5页
在各种摄动因素的作用下,导航卫星将逐渐偏离其预定轨道,因而需要通过轨道机动的方法来予以纠正。但轨道机动后,由预报轨道所提供的轨道先验信息将失去作用,这是用星间距离观测值和先验轨道信息进行导航卫星自主定轨时必须要解决的问题... 在各种摄动因素的作用下,导航卫星将逐渐偏离其预定轨道,因而需要通过轨道机动的方法来予以纠正。但轨道机动后,由预报轨道所提供的轨道先验信息将失去作用,这是用星间距离观测值和先验轨道信息进行导航卫星自主定轨时必须要解决的问题。提出机动后,机动卫星采用几何法来确定自己的位置,然后用动力学法来进行轨道拟合和轨道预报,在机动后第二天就能恢复正常的自主定轨。即使有多个卫星在同一天发生机动,个别卫星因可观测卫星不足4个而无法定轨,在第二天就能实现几何法定位,不会影响整个系统的导航定位功能。 展开更多
关键词 预报星历 星间观测值 轨道机动 几何法定轨
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空天飞行器轨道拦截策略研究 被引量：8
13
作者 梁金登 李东旭 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期165-168,176,共5页
在分析空天飞行器(aerospace vehicle,ASV)的概念及其使命任务的基础上,针对ASV的特点,依据轨道动力学,探讨了ASV拦截同一圆轨道上及共面不共轨圆轨道上目标的策略。其中,在同一圆轨道上的拦截讨论了椭圆机动和快速机动两种拦截方案;在... 在分析空天飞行器(aerospace vehicle,ASV)的概念及其使命任务的基础上,针对ASV的特点,依据轨道动力学,探讨了ASV拦截同一圆轨道上及共面不共轨圆轨道上目标的策略。其中,在同一圆轨道上的拦截讨论了椭圆机动和快速机动两种拦截方案;在共面不共轨圆轨道上的拦截讨论了霍曼轨道机动、双椭圆轨道机动以及快速轨道机动三种拦截策略。在每一种拦截策略中均详细分析了拦截时间、拦截所需速度增量、拦截轨线长度等。最后通过仿真分析了各种拦截策略的优缺点。 展开更多
关键词 空天飞行器 轨道拦截 轨道机动
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导航卫星的短弧运动学定轨 被引量：5
14
作者 郭睿 胡小工 +3 位作者 黄勇 刘利 谭红力 吴晓莉 《飞行器测控学报》 2010年第1期60-67,共8页
导航卫星在姿轨控和轨道恢复期间,由于观测数据有限,传统的统计定轨理论难以实现导航卫星精密定轨。本文尝试采用一种不依赖轨道动力学的、新的运动学定轨方法来处理短弧和复杂动力学过程中的定轨,提出了基于多项式拟合的短弧运动学定... 导航卫星在姿轨控和轨道恢复期间,由于观测数据有限,传统的统计定轨理论难以实现导航卫星精密定轨。本文尝试采用一种不依赖轨道动力学的、新的运动学定轨方法来处理短弧和复杂动力学过程中的定轨,提出了基于多项式拟合的短弧运动学定轨算法,并提出2种不同的实现方案。该算法充分利用了高采样率的测轨数据,减少了结果的噪声,其优点在于不需要长时间累积测轨数据,可以实现近实时快速计算,克服了动力学法定轨发散和单点定位无法获得卫星速度信息等不足。对COMPASS M-01导航卫星实测数据的处理表明,10min左右短弧运动学定轨的位置精度可以优于10m,速度精度优于4cm/s,满足了短弧跟踪条件下RDSS对卫星轨道精度的要求,实现了短弧跟踪条件下卫星精密定轨,但从轨道预报精度来看,该方法仅仅适用于短期预报。 展开更多
关键词 精密定轨 轨道机动 钟差 多项式 动力学法定轨 运动学法定轨
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利用动态规划原理实现多冲量最优交会问题 被引量：6
15
作者 刘鲁华 汤国建 余梦伦 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期38-42,共5页
多冲量最优交会问题是航天领域非常重要的一个研究方向,从运筹学角度将此问题转化为一个多阶段多维动态规划问题,并着重对多阶段二维动态规划进行分析研究。在给出状态方程及指标函数递推公式的基础上,得到了两冲量和三冲量交会问题最... 多冲量最优交会问题是航天领域非常重要的一个研究方向,从运筹学角度将此问题转化为一个多阶段多维动态规划问题,并着重对多阶段二维动态规划进行分析研究。在给出状态方程及指标函数递推公式的基础上,得到了两冲量和三冲量交会问题最优解的求解算法,之后分别通过实例验证了算法的有效性。对于以地心角等参数为决策变量的更高维问题,讨论了利用进化算法等降维方法实现多维动态规划的思想。 展开更多
关键词 交会 轨道机动 最优化 动态规划 进化算法
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基于HLA的卫星轨道机动仿真研究 被引量：4
16
作者 王文广 孙现有 +2 位作者 许永平 李群 王维平 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期89-93,共5页
针对STK(Satellite Tool Kit)在联合作战仿真中实时互操作能力的不足,提出了一种灵活的基于HLA(High Level Architecture)的卫星轨道机动仿真系统设计方法。建立了圆轨道之间平面内霍曼转移、平面外单脉冲和双脉冲轨道转移三种轨道机动... 针对STK(Satellite Tool Kit)在联合作战仿真中实时互操作能力的不足,提出了一种灵活的基于HLA(High Level Architecture)的卫星轨道机动仿真系统设计方法。建立了圆轨道之间平面内霍曼转移、平面外单脉冲和双脉冲轨道转移三种轨道机动模型,设计了多视图可视化表现子系统和仿真对象模型(Simulation Object Model,SOM)。与STK的仿真结果对比表明了该方法的可行性和模型的有效性。 展开更多
关键词 卫星 轨道机动 建模仿真 高层体系结构(HLA) 卫星仿真工具包(STK) 可视化
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航天器轨道机动时机建模与仿真 被引量：4
17
作者 王佳 于小红 沈世禄 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1027-1030,1035,共5页
航天器遂行轨道机动任务,机动时机是影响轨道机动消耗的一个重要参数。合理选取轨道机动时机可以节省航天器的机动时间与燃料消耗。根据航天器初始轨道与目标轨道的关系,给出了航天器轨道机动时机的概念与表示方法,建立了航天器轨道机... 航天器遂行轨道机动任务,机动时机是影响轨道机动消耗的一个重要参数。合理选取轨道机动时机可以节省航天器的机动时间与燃料消耗。根据航天器初始轨道与目标轨道的关系,给出了航天器轨道机动时机的概念与表示方法,建立了航天器轨道机动时机的模型,并进行了仿真分析,得出了航天器的机动能力对于轨道机动时机的影响关系。 展开更多
关键词 航天器 轨道机动 时机 机动能力
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CE-4中继卫星使命轨道维持与动量轮卸载联合控制方法 被引量：6
18
作者 马传令 刘勇 +2 位作者 陈明 刘磊 梁伟光 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期389-397,共9页
针对嫦娥四号中继卫星动量轮频繁喷气卸载对其使命轨道Halo轨道的扰动问题,定性分析了卫星角动量累积规律和动量轮卸载对使命轨道构型的影响,给出了动量轮卸载前后角动量变化量与喷气卸载等效速度增量的关系,在角动量卸载预测的基础上,... 针对嫦娥四号中继卫星动量轮频繁喷气卸载对其使命轨道Halo轨道的扰动问题,定性分析了卫星角动量累积规律和动量轮卸载对使命轨道构型的影响,给出了动量轮卸载前后角动量变化量与喷气卸载等效速度增量的关系,在角动量卸载预测的基础上,提出了一种使命轨道维持与动量轮卸载联合控制方法,通过偏置维持控制目标抵消控后动量轮卸载影响,达到延长轨道维持控制周期和节省推进剂的目的,给出了控制目标偏置量的求解方法。工程应用结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 嫦娥四号中继卫星 HALO轨道 动量轮卸载 轨道机动 联合控制 偏置优化 太阳光压
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机动力建模条件下的GEO卫星机动期间定轨 被引量：6
19
作者 郭睿 李晓杰 +2 位作者 周建华 刘利 黄勇 《测绘科学技术学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期465-470,共6页
GEO卫星频繁的轨道机动对高精度、实时不间断的导航服务需求提出了更高要求。针对该问题,提出了基于机动力模型的轨道确定与外推方法,尝试利用机动期间的卫星推力信息建立机动力模型。从而实现连续的动力学定轨,保证了机动期间导航服务... GEO卫星频繁的轨道机动对高精度、实时不间断的导航服务需求提出了更高要求。针对该问题,提出了基于机动力模型的轨道确定与外推方法,尝试利用机动期间的卫星推力信息建立机动力模型。从而实现连续的动力学定轨,保证了机动期间导航服务的实时性和高精度要求。利用北斗系统中GEO卫星实测数据进行了定轨试验与分析。结果表明:采用基于已知机动力模型的轨道位置确定精度优于50 m,明显优于目前几何法定轨的精度,为机动期间导航卫星定轨提供一种的新技术思路,对于提高导航服务精度和连续性具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 GEO卫星 轨道机动 遥测遥控 机动力模型 C波段转发式测距
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基于机动力模型的GEO卫星恢复期间定轨 被引量：5
20
作者 李晓杰 黄勇 +3 位作者 郭睿 朱陵凤 苏冉冉 吴杉 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期730-737,共8页
北斗卫星导航系统(BDS)中GEO卫星频繁的轨道机动对高精度、实时不间断的导航服务需求提出了更高要求,如何在短弧跟踪条件下提高GEO卫星轨道快速恢复能力,是提升导航系统服务精度的关键因素.针对该问题,本文提出了基于机动力模型的动力... 北斗卫星导航系统(BDS)中GEO卫星频繁的轨道机动对高精度、实时不间断的导航服务需求提出了更高要求,如何在短弧跟踪条件下提高GEO卫星轨道快速恢复能力,是提升导航系统服务精度的关键因素.针对该问题,本文提出了基于机动力模型的动力学定轨方法,尝试利用高精度的C波段转发式测距数据,辅以机动期间的遥测遥控信息建立机动力模型,联合轨控前后的观测数据进行动力学长弧定轨.利用BDs中GEO卫星实测数据进行了定轨试验与分析,结果表明,恢复期间需要采用解算机动推力的定轨方法,联合机动前、机动期间和机动后4 h数据定轨的轨道位置精度在20 m量级,径向精度优于2.5 m.该方法克服了短弧跟踪条件下动力学法定轨和单点定位中的诸多问题,提供了解决GEO卫星机动后轨道快速恢复问题的技术方法. 展开更多
关键词 北斗卫星导航系统 GEO卫星 轨道机动 轨道快速恢复 机动力 遥测遥控数据
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