超低轨道卫星摄动特性分析及轨道维持方法 被引量：12

1

作者 温生林 闫野 易腾 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期128-134,共7页

针对超低轨道卫星长时间在轨飞行的轨道维持问题,分析了超低轨道平均偏心率矢量变化特性,提出了一种超低轨道维持的控制方法。分析了J2、J3摄动以及大气阻力摄动作用下超低轨道卫星偏心率矢量的变化特性;基于能量守恒原理设计了超低轨... 针对超低轨道卫星长时间在轨飞行的轨道维持问题,分析了超低轨道平均偏心率矢量变化特性,提出了一种超低轨道维持的控制方法。分析了J2、J3摄动以及大气阻力摄动作用下超低轨道卫星偏心率矢量的变化特性;基于能量守恒原理设计了超低轨道高度维持的控制策略;通过仿真算例验证了控制策略的有效性。结果表明:在地球非球形引力摄动、大气阻力摄动和速度脉冲作用下超低轨道平均偏心率的变化是稳定的,所设计的轨道维持方法不仅能够实现超低轨道高度维持,确保平均偏心率矢量收敛至平衡位置,且用于轨道维持的燃料消耗合理,能够满足长时间的超低轨道飞行要求。 展开更多

关键词 超低轨道卫星 地球非球形摄动 大气阻力 轨道维持 平均偏心率矢量 能量守恒

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伴随卫星轨道保持 被引量：8

2

作者 王志刚 陈士橹 袁建平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期398-400,共3页

文中利用伴随轨道方程推导出伴随卫星相对运动状态转移方程。基于这一状态转移方程,研究了双脉冲校正中的伴随运动状态的变化,并得出需要的脉冲控制量的解析式。利用遗传算法对脉冲控制量进行了优化设计,求得使总脉冲最小的最优变轨时间... 文中利用伴随轨道方程推导出伴随卫星相对运动状态转移方程。基于这一状态转移方程,研究了双脉冲校正中的伴随运动状态的变化,并得出需要的脉冲控制量的解析式。利用遗传算法对脉冲控制量进行了优化设计,求得使总脉冲最小的最优变轨时间,脉冲控制量和轨迹。 展开更多

关键词 伴随卫星 伴随轨道 轨道保持 优化设计

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超大线网标准城轨云及共享数据平台研究 被引量：6

3

作者 吴昊 梁樑 +3 位作者 张月坤 田可心 李申 熊辉 《都市快轨交通》 北大核心 2022年第6期69-74,共6页

基于《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》的“1811”布局以及《北京智慧轨道交通发展行动策划方案》,研究城轨云与大数据的标准化、自主化、多云异构的安全可信云计算平台;构建城轨业务数据的综合承载、共享、挖掘、治理、质量评估大... 基于《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》的“1811”布局以及《北京智慧轨道交通发展行动策划方案》,研究城轨云与大数据的标准化、自主化、多云异构的安全可信云计算平台;构建城轨业务数据的综合承载、共享、挖掘、治理、质量评估大数据平台体系,发挥城轨大数据要素的流转、互联、互通效能,推进城轨业务对大数据要素的深化应用与数据价值提升;推动智慧城轨发展,建设“三张网”的标准化、协同化网络纵深防御技术体系,采用其关键对称与非对称的密码应用技术,最大化地提升城轨云的安全能力;研究可复制的、高度可用的云平台运维常态与应急管理体系与机制,保障城轨云的业务持续性、数据安全性,以及云平台基础设施运管的集约化。 展开更多

关键词 轨道云 云异构 大数据采集 网络安全 运营与运维

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共轨飞行航天器轨道特性分析

4

作者 张相宇 田百义 汪中生 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2023年第4期12-20,共9页

针对与空间站长期共轨飞行的航天器轨道维持问题,文章基于相对轨道参数演化方法,考虑J 2摄动、大气阻力、轨道机动等因素,推导了两航天器升交点赤经、倾角、相位、半长轴等参数间的解析关系,提出了一种共轨飞行的标称轨道设计方法和对... 针对与空间站长期共轨飞行的航天器轨道维持问题,文章基于相对轨道参数演化方法,考虑J 2摄动、大气阻力、轨道机动等因素,推导了两航天器升交点赤经、倾角、相位、半长轴等参数间的解析关系,提出了一种共轨飞行的标称轨道设计方法和对应的维持策略,此外,进一步推导了定轨误差、控制误差、环境预报误差和面质比误差对共轨飞行轨道的影响。仿真结果表明:文章提出的解析计算方法与数值仿真结果相比具有较高的精度,给出的维持策略和误差分析方法简化了共轨飞行的轨道设计,在空间站共轨飞行任务中具有重要工程应用价值。 展开更多

关键词 共轨飞行 轨道参数演化 轨道维持 轨道误差分析

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载人航天器与空间站共轨飞行轨道维持策略 被引量：3

5

作者 刘欢 张柏楠 张永 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第2期19-23,共5页

针对载人航天任务中面临的与空间站保持长期共轨飞行的轨道问题,分析了航天器在地球扁率J_2项摄动以及大气阻力摄动作用下,长期共轨飞行航天器半长轴、相位和升交点赤经的变化特性,并设计了仅通过面内调整同时实现面内和面外调整的共轨... 针对载人航天任务中面临的与空间站保持长期共轨飞行的轨道问题,分析了航天器在地球扁率J_2项摄动以及大气阻力摄动作用下,长期共轨飞行航天器半长轴、相位和升交点赤经的变化特性,并设计了仅通过面内调整同时实现面内和面外调整的共轨维持的控制策略。通过仿真算例验证了控制策略的有效性,轨道维持的燃料消耗合理。可为我国载人航天器与空间站共轨方案设计提供参考。 展开更多

关键词 载人航天器 空间站 共轨轨道 地球非球形摄动 大气阻力 轨道维持

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利用太阳帆辅助平动点探测器的轨道保持 被引量：1

6

作者 罗达 周军 刘莹莹 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第6期93-97,共5页

研究飞行器长期在太空飞行依靠太阳帆推进的特点,针对限制性三体问题中平动点探测器的轨道保持问题,考虑探测器及太阳帆运行特征,提出了太阳帆辅助常规推力的控制策略。以日-(地月)L1点轨道保持为例,为减少不利的反向推力的影响,给出了... 研究飞行器长期在太空飞行依靠太阳帆推进的特点,针对限制性三体问题中平动点探测器的轨道保持问题,考虑探测器及太阳帆运行特征,提出了太阳帆辅助常规推力的控制策略。以日-(地月)L1点轨道保持为例,为减少不利的反向推力的影响,给出了常规推力结合太阳帆定向控制和常规推力结合太阳帆位置速度误差比例控制两种方法,并通过仿真与常规推力控制方法加以比较。研究表明:选取合适面积的太阳帆,设计有效的太阳帆转动策略,可节省60%以上的探测器平动点轨道保持所需的能量。 展开更多

关键词 探测器 太阳帆 平动点 轨道保持

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临界倾角轨道卫星镉镍蓄电池维护策略研究 被引量：1

7

作者 马文伟 刘元默 +1 位作者 鄢婉娟 李龙飞 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1813-1815,共3页

结合临界倾角轨道特性,梳理了影响镉镍蓄电池组性能的因素,给出了调整镉镍蓄电池组在轨维护策略的时机,并提出了在全日照时期对镉镍蓄电池实施低温低荷电态存储的具体措施。根据多颗卫星的在轨飞行经验,提出了镉镍蓄电池组在轨维护的操... 结合临界倾角轨道特性,梳理了影响镉镍蓄电池组性能的因素,给出了调整镉镍蓄电池组在轨维护策略的时机,并提出了在全日照时期对镉镍蓄电池实施低温低荷电态存储的具体措施。根据多颗卫星的在轨飞行经验,提出了镉镍蓄电池组在轨维护的操作步骤。经过实践证明,调整措施对延缓蓄电池组衰减及延长蓄电池组寿命效果良好。 展开更多

关键词 临界倾角轨道 镉镍蓄电池 在轨维护

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电帆日心悬浮轨道稳定控制 被引量：1

8

作者 王昱 边炳秀 +2 位作者 魏延明 李永 于洋 《航天控制》 CSCD 北大核心 2015年第5期39-45,53,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 电帆 悬浮轨道 轨道保持 LQR

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MEO卫星相对相位自主保持策略 被引量：3

9

作者 王洋 刘莹莹 +1 位作者 黄河 周军 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2014年第4期338-341,346,共5页

针对北斗导航星座的MEO卫星相对相位自主保持问题,推导了相对相位的演化,提出了一种由相对相位的变化量间接求取长半轴偏差,同时结合极限环控制方法的相对相位自主保持策略。在天文导航所带来的大噪声影响下,采用该自主保持策略求得的... 针对北斗导航星座的MEO卫星相对相位自主保持问题,推导了相对相位的演化,提出了一种由相对相位的变化量间接求取长半轴偏差,同时结合极限环控制方法的相对相位自主保持策略。在天文导航所带来的大噪声影响下,采用该自主保持策略求得的长半轴偏差与真实长半轴偏差之间相差不大,满足长期轨道保持要求。最后,通过算例验证了间接补偿长半轴后,相对相位的漂移基本被消除。所提出的方法可以为北斗导航星座的MEO卫星的自主轨道保持提供参考。 展开更多

关键词 MEO轨道 轨道演化 相对相位 自主轨道保持

原文传递

低轨航天器磁推进方法 被引量：1

10

作者 刘开磊 李文皓 +2 位作者 张珩 肖歆昕 郭正雄 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期984-990,共7页

基于地球空间磁场的磁作用效应,提出了一类低轨航天器无工质消耗的磁推进方法,并对航天器的高度保持进行了研究。该方法具有作用机理明晰、物理结构简单、控制策略灵活等特征。以磁场对磁体作用的磁矩理论为基础,建立了带磁航天器飞行... 基于地球空间磁场的磁作用效应,提出了一类低轨航天器无工质消耗的磁推进方法,并对航天器的高度保持进行了研究。该方法具有作用机理明晰、物理结构简单、控制策略灵活等特征。以磁场对磁体作用的磁矩理论为基础,建立了带磁航天器飞行的磁推力模型,提出了基于磁力线追踪策略的轨道高度保持方法。利用熟知的IGRF11地磁模型,通过数值仿真计算,验证了磁推进方法对于600～1000km圆轨道航天器进行高度保持的有效性。 展开更多

关键词 无质消耗推进 空间磁推进 轨道高度保持

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低轨航天器磁推进及其能力估算 被引量：1

11

作者 肖歆昕 李文皓 +1 位作者 张珩 刘开磊 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期67-73,共7页

针对地球空间磁场分布特点,提出可用于实现低轨航天器轨道维持、轨道变更的无质消耗推进技术.从基本的磁学理论出发,建立了带磁航天器在地球空间磁场中的飞行磁推力模型,阐述了通过航天器磁性获取无工质消耗连续推力的磁推进概念和原理... 针对地球空间磁场分布特点,提出可用于实现低轨航天器轨道维持、轨道变更的无质消耗推进技术.从基本的磁学理论出发,建立了带磁航天器在地球空间磁场中的飞行磁推力模型,阐述了通过航天器磁性获取无工质消耗连续推力的磁推进概念和原理,阐明了作用机理,提出了磁力矩解耦的磁力线追踪推力策略,给出了磁推进的能力包络和轨道高度保持与提升的典型估算结果.分析表明,当飞行体磁矩达到106 Am2量级以上时,可以有效用于600～1000km范围内轨道高度保持或提升.此外,文章还简要分析了实现高磁矩的技术可行性. 展开更多

关键词 磁推进 无工质消耗推进 轨道高度保持 轨道高度提升 空间推进 航天器

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空间机械臂技术发展综述 被引量：84

12

作者 刘宏 蒋再男 刘业超 《载人航天》 CSCD 2015年第5期435-443,共9页

介绍了国外载人航天中的航天飞机、国际空间站上的典型空间机械臂系统,概述了用于我国空间站建造和维护任务的空间站机械臂系统,详述了其中核心舱机械臂和实验舱机械臂的任务要求和基本方案,重点阐述了实验舱机械臂的关节、末端作用器... 介绍了国外载人航天中的航天飞机、国际空间站上的典型空间机械臂系统,概述了用于我国空间站建造和维护任务的空间站机械臂系统,详述了其中核心舱机械臂和实验舱机械臂的任务要求和基本方案,重点阐述了实验舱机械臂的关节、末端作用器、控制器以及遥操作子系统的方案、组成和主要功能,并对我国未来空间机械臂技术的发展提出了建议。 展开更多

关键词 空间机械臂 在轨建造 在轨维护

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地月拉格朗日L2点中继星轨道分析与设计 被引量：20

13

作者 高珊 周文艳 +3 位作者 梁伟光 刘德成 唐玉华 杨维廉 《深空探测学报》 2017年第2期122-129,共8页

地月L2点位于地月连线的延长线上,在地月L2点运行的卫星可以连续观测月球背面,解决月球背面与地球之间的通讯问题,在月球背面着陆探测任务中起着至关重要的作用。对从地球出发、利用月球引力辅助变轨、形成地月L2点的轨道进行了研究,分... 地月L2点位于地月连线的延长线上,在地月L2点运行的卫星可以连续观测月球背面,解决月球背面与地球之间的通讯问题,在月球背面着陆探测任务中起着至关重要的作用。对从地球出发、利用月球引力辅助变轨、形成地月L2点的轨道进行了研究,分析了发射窗口、地月转移时间、近月点高度、近月点倾角、轨道振幅等多项因素对转移轨道和使命轨道特性的影响,寻求满足地月L2点中继任务需求的飞行轨道。通过分析研究,文章明确了转移和使命轨道的相关特性,可为中继星任务轨道的参数设计和优化提供有益参考。 展开更多

关键词 地月L2点 中继星轨道 HALO轨道 月球借力 轨道维持

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地月平动点中继应用轨道维持 被引量：15

14

作者 刘磊 曹建峰 +1 位作者 胡松杰 唐歌实 《深空探测学报》 2015年第4期318-324,共7页

地月平动点中继应用轨道对于月球背面探测具有十分重要的应用价值,由于地月平动点的不稳定性,必须进行轨道维持。文章研究了真实力模型下月球平动点中继应用轨道的维持。首先,基于限制性三体问题下平动点轨道的运动特性,研究了平动点轨... 地月平动点中继应用轨道对于月球背面探测具有十分重要的应用价值,由于地月平动点的不稳定性,必须进行轨道维持。文章研究了真实力模型下月球平动点中继应用轨道的维持。首先,基于限制性三体问题下平动点轨道的运动特性,研究了平动点轨道维持的数学模型与维持策略,提出了平动点轨道维持的连续环绕控制方法,并给出了轨道维持的Halo和Lissajous两种控制方式;其次,充分考虑各天体和光压摄动下,采用数值手段研究了不同幅值的地月平动点周期中继应用轨道的维持间隔与速度增量等。研究结果表明:Lissajous控制方式适用于月球平动点中继应用轨道的维持,在给定测控精度条件下,维持间隔约7.4d,速度增量优于20m/s/a。该方法已经成功应用于我国"嫦娥2号"日地平动点任务和"嫦娥5T1"地月平动点任务并获得了良好的控制效果,还可直接应用于我国未来"嫦娥4号"等月球背面探测任务。 展开更多

关键词 平动点 轨道维持 限制性三体问题 HALO轨道 Lissajous轨道

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空间细胞机器人系统关键技术及其应用 被引量：11

15

作者 赵航 赵阳 +1 位作者 田浩 安德孝 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1071-1080,共10页

针对传统空间操控装置难以适应未来大型空间设施在轨建设的问题,提出一种能够实现多层次自重构的空间细胞机器人系统,并对其概念体系以及设计理念进行了分析。介绍了空间三角桁架装配场景下的空间细胞机器人系统硬件设计。提出了空间细... 针对传统空间操控装置难以适应未来大型空间设施在轨建设的问题,提出一种能够实现多层次自重构的空间细胞机器人系统,并对其概念体系以及设计理念进行了分析。介绍了空间三角桁架装配场景下的空间细胞机器人系统硬件设计。提出了空间细胞机器人系统关键技术,包括多智能体协同不确定行为规划、多层次机器人系统构型决策、多智能体协同无环境地图自主导航以及多智能体分层协同分布式控制等。最后结合空间细胞机器人系统的特点与优势,对其应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 在轨建设 在轨维护 模块化 自重构 细胞化 机器人

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3D打印技术在空间飞行器研制中的应用研究 被引量：11

16

作者 刘飞 王炜 +2 位作者 李金岳 廖波 徐耀云 《航天制造技术》 2018年第6期58-62,共5页

简要介绍了3D打印技术概念,详细描述了3D打印材料、装备及其在航空航天领域的主要应用现状,通过与传统制造方法相比较,分析归纳出3D打印技术制造优势。重点针对蜂窝板、桁架、大型天线等空间飞行器复杂部组件和应用设施制造提出了利用3... 简要介绍了3D打印技术概念,详细描述了3D打印材料、装备及其在航空航天领域的主要应用现状,通过与传统制造方法相比较,分析归纳出3D打印技术制造优势。重点针对蜂窝板、桁架、大型天线等空间飞行器复杂部组件和应用设施制造提出了利用3D打印一体成型制造和在轨制造的方法及工艺流程,并结合空间飞行器装备制造现状和3D打印技术能力,得出近期开展星上复杂、难加工零部件的3D打印研究,中、远期主要瞄准载人空间站的在轨维护、深空探索等研究的结论。 展开更多

关键词 3D打印 蜂窝板 桁架 大型天线 一体成型 在轨制造 在轨维护

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超低轨道卫星应用离子电推进技术方案 被引量：8

17

作者 杨福全 王成飞 +5 位作者 胡竟 张宏 吴辰宸 张兴民 耿海 傅丹膺 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期52-59,共8页

低地球轨道大气环境对诸如科学探测和对地观测卫星的阻尼作用十分明显,而且阻尼随太阳和地磁活动以及昼夜、季节交替变化范围宽。为了保证卫星轨道精度或飞行状态满足任务要求,需要利用推进系统对卫星受到的阻尼进行实时或间歇式补偿以... 低地球轨道大气环境对诸如科学探测和对地观测卫星的阻尼作用十分明显,而且阻尼随太阳和地磁活动以及昼夜、季节交替变化范围宽。为了保证卫星轨道精度或飞行状态满足任务要求,需要利用推进系统对卫星受到的阻尼进行实时或间歇式补偿以实现轨道或飞行状态的保持。针对轨道高度220~268 km的无拖曳飞行和轨道维持应用,基于卫星轨道阻尼变化和有效载荷指标要求分析,研究确定了离子电推进技术指标、推力调节方案、系统组成、推力控制方案和在轨应用策略,并对推力调节方案进行了试验验证。结果表明,与无拖曳飞行卫星任务匹配的离子电推进指标为推力调节范围1~20 mN,推力分辨率优于12μN,与对地观测卫星轨道维持任务匹配的指标为推力调节范围1~25 mN,推力分辨率100μN。研究提出的针对超低轨道卫星应用需求的高精度推力连续调节离子电推进技术方案,具有工程任务针对性和参考价值。 展开更多

关键词 超低轨道卫星 无拖曳飞行 轨道维持 离子电推进 推力连续调节

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中低轨道卫星控制方法 被引量：3

18

作者 陈洁 汤国建 《上海航天》 北大核心 2005年第1期24-30,共7页

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... 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。 展开更多

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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载人航天器密封舱内管路设备维修设计与验证 被引量：6

19

作者 李喆 朱亚力 +1 位作者 范高洁 张雅彬 《航天器环境工程》 2014年第3期321-325,共5页

载人航天器密封舱内配置大量的气、液管路设备,实现管路设备的在轨维修,对于提高长期在轨飞行载人航天器的安全性及使用寿命具有重要意义。文章对某载人航天器再生生保管路设备在轨维修性进行了设计,经地面充分验证后,航天员在轨完成了... 载人航天器密封舱内配置大量的气、液管路设备,实现管路设备的在轨维修,对于提高长期在轨飞行载人航天器的安全性及使用寿命具有重要意义。文章对某载人航天器再生生保管路设备在轨维修性进行了设计,经地面充分验证后,航天员在轨完成了管路设备维修操作,结果表明本文提出的管路设备在轨维修设计正确、有效,可为载人航天器其他在轨维修设计提供参考。 展开更多

关键词 载人航天器 密封舱 管路设备 在轨维修 设计与验证

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国外空间站在轨维修策略研究及启示 被引量：6

20

作者 滕鑫紫 陈庆华 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期475-478,共4页

空间站长期在轨稳定运行,离不开航天员的在轨维修。本文介绍了国外空间站在轨维修的一些相关情况,重点对国外空间站在轨维修方式、维修级别、维修类型以及维修时间进行了分析,通过对国外空间站在轨维修策略的分析,给出了对我国开展空间... 空间站长期在轨稳定运行,离不开航天员的在轨维修。本文介绍了国外空间站在轨维修的一些相关情况,重点对国外空间站在轨维修方式、维修级别、维修类型以及维修时间进行了分析,通过对国外空间站在轨维修策略的分析,给出了对我国开展空间站在轨维修的一些启示。 展开更多

关键词 空间站 在轨维修 航天员

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