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基于仿脉冲星X射线信标的航天器定位方法
被引量：
1
1
作者
印俊秋
刘云鹏
汤晓斌
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期232-244,共13页
受X射线脉冲星导航技术的启发,提出了一种基于仿脉冲星X射线信标的航天器定位新方法,即利用人造信标模仿脉冲星发送高稳定性高信噪比X射线脉冲信号为航天器提供定位服务。首先介绍了仿脉冲星X射线信标基于三球交汇的定位原理,在分析X射...
受X射线脉冲星导航技术的启发,提出了一种基于仿脉冲星X射线信标的航天器定位新方法,即利用人造信标模仿脉冲星发送高稳定性高信噪比X射线脉冲信号为航天器提供定位服务。首先介绍了仿脉冲星X射线信标基于三球交汇的定位原理,在分析X射线信标信号覆盖范围与天体引力摄动的影响的基础上,提出了在太阳系行星轨道中的拉格朗日点布置X射线信标的方案。其次,分析论证了人造辐射源的可行性,并基于优选脉冲星准则并结合实际脉冲星特征对辐射源参数进行初步优化。然后针对将来可能的地火转移任务需要,结合航天器动力学模型构建了基于X射线信标的观测方程,采用扩展卡尔曼滤波方法,研究了X射线信标几何分布、观测误差、信标数量、钟差及轨道误差对于航天器位置确定精度的影响。仿真结果表明,在同时观测3颗信标、TOA(Time of Arrival)测量精度为50 ns的条件下,该方法的航天器位置估计精度可达152 m,并且大部分信标组合都能将定位误差控制在1 km内。增加观测信标数量对定位精度较低信标组合的提升显著,但由于太阳系各行星间轨道倾角较小,地火转移轨道航天器同时观测5颗信标时定位误差仍在百米量级。根据深空探测领域航天器的实际需求,X射线信标定位方法有望成为航天器深空探测时导航定位的重要补充。
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关键词
X射线脉冲星导航
X射线信标
拉格朗日点
扩展卡尔曼滤波
地火
转移
轨道
原文传递
长征运载火箭发射地火直接转移轨道研究
被引量：
2
2
作者
耿光有
王珏
+3 位作者
侯锡云
余梦伦
王建明
张志国
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期20-28,共9页
针对发射场射向范围和低温入轨级在停泊轨道上最长允许滑行时间严格受限下,工程设计火星探测任务发射轨道时,优化保障2~3周发射日期窗口的困难,以及精确设计拼接探测器分离点时刻轨道6根数耗时周期长等问题,提出了加入滑行时间限制再精...
针对发射场射向范围和低温入轨级在停泊轨道上最长允许滑行时间严格受限下,工程设计火星探测任务发射轨道时,优化保障2~3周发射日期窗口的困难,以及精确设计拼接探测器分离点时刻轨道6根数耗时周期长等问题,提出了加入滑行时间限制再精确双向微分修正的设计算法(有别于传统B平面矢量法)。由地球影响球边界速度直接解出长征运载火箭入轨点轨道根数,将火箭飞行星下点弧段表示成滑行时间的分析式,快速找到满足诸多设计约束的初始发射轨道;并解决了考虑探测器小幅深空机动后火箭发射轨道的深入优化问题。精确力学模型下数值微分改进后,获得高精度计算结果,同等可比条件下运算精度不低于STK软件。实现了从地面起飞到抵达近火点的飞行轨道整体优化,确保了首次探火工程的顺利实施。
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关键词
发射
轨道
地火
转移
轨道
射向
滑行时间
双向微分修正
下载PDF
职称材料
长征五号运载火箭探火轨道高精度制导技术
被引量：
1
3
作者
施国兴
尚腾
+1 位作者
王聪
李学锋
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2021年第5期66-70,共5页
长征五号火箭发射天问一号探测器进入地火转移轨道(探火轨道),是中国航天60年来首次冲出地球束缚、奔向火星。针对长征五号运载火箭将有效载荷送入地火转移轨道的适应性难题,提出了一种适应探火轨道的高精度制导技术,并给出了制导设计...
长征五号火箭发射天问一号探测器进入地火转移轨道(探火轨道),是中国航天60年来首次冲出地球束缚、奔向火星。针对长征五号运载火箭将有效载荷送入地火转移轨道的适应性难题,提出了一种适应探火轨道的高精度制导技术,并给出了制导设计方案及相应的仿真结果。长征五号火箭探火轨道高精度制导技术实现了火星探测器的高精度入轨,入轨指标达到了工程任务要求的百分之三的量级,标志着中国火箭具备执行地外行星探测任务的能力。
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关键词
长征五号运载火箭
地火
转移
轨道
制导技术
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职称材料
基于普适变量法的火星探测器轨道初步设计及仿真
被引量：
1
4
作者
周杰
张树瑜
刘付成
《上海航天》
2014年第2期19-25,共7页
对基于普适变量的火星探测器轨道初步设计进行了研究。设计了地火转移轨道段、地球逃逸轨道段,以及基于B平面法的中途修正方法。绘制了2013年火星探测发射和到达能量等高图,将得到地火转移轨道的初始参数输入STK软件获得了空间真实摄动...
对基于普适变量的火星探测器轨道初步设计进行了研究。设计了地火转移轨道段、地球逃逸轨道段,以及基于B平面法的中途修正方法。绘制了2013年火星探测发射和到达能量等高图,将得到地火转移轨道的初始参数输入STK软件获得了空间真实摄动环境中的火星探测轨道。
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关键词
火星探测
轨道
设计
普适变量法
地火
转移
轨道
段
地球逃逸
轨道
段
中途修正
B平面
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职称材料
题名
基于仿脉冲星X射线信标的航天器定位方法
被引量：
1
1
作者
印俊秋
刘云鹏
汤晓斌
机构
南京航空航天大学核科学与技术系
空间核技术应用与辐射防护工业和信息化部重点实验室
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期232-244,共13页
基金
南京航空航天大学研究生创新基金(xcxjh20210617)。
文摘
受X射线脉冲星导航技术的启发,提出了一种基于仿脉冲星X射线信标的航天器定位新方法,即利用人造信标模仿脉冲星发送高稳定性高信噪比X射线脉冲信号为航天器提供定位服务。首先介绍了仿脉冲星X射线信标基于三球交汇的定位原理,在分析X射线信标信号覆盖范围与天体引力摄动的影响的基础上,提出了在太阳系行星轨道中的拉格朗日点布置X射线信标的方案。其次,分析论证了人造辐射源的可行性,并基于优选脉冲星准则并结合实际脉冲星特征对辐射源参数进行初步优化。然后针对将来可能的地火转移任务需要,结合航天器动力学模型构建了基于X射线信标的观测方程,采用扩展卡尔曼滤波方法,研究了X射线信标几何分布、观测误差、信标数量、钟差及轨道误差对于航天器位置确定精度的影响。仿真结果表明,在同时观测3颗信标、TOA(Time of Arrival)测量精度为50 ns的条件下,该方法的航天器位置估计精度可达152 m,并且大部分信标组合都能将定位误差控制在1 km内。增加观测信标数量对定位精度较低信标组合的提升显著,但由于太阳系各行星间轨道倾角较小,地火转移轨道航天器同时观测5颗信标时定位误差仍在百米量级。根据深空探测领域航天器的实际需求,X射线信标定位方法有望成为航天器深空探测时导航定位的重要补充。
关键词
X射线脉冲星导航
X射线信标
拉格朗日点
扩展卡尔曼滤波
地火
转移
轨道
Keywords
X-ray pulsar navigation
X-ray beacon
Lagrange point
extended Kalman filtering
Earth-Mars transfer trajectory
分类号
V324.24 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
原文传递
题名
长征运载火箭发射地火直接转移轨道研究
被引量：
2
2
作者
耿光有
王珏
侯锡云
余梦伦
王建明
张志国
机构
北京航空航天大学宇航学院
北京宇航系统工程研究所
南京大学天文与空间科学学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期20-28,共9页
文摘
针对发射场射向范围和低温入轨级在停泊轨道上最长允许滑行时间严格受限下,工程设计火星探测任务发射轨道时,优化保障2~3周发射日期窗口的困难,以及精确设计拼接探测器分离点时刻轨道6根数耗时周期长等问题,提出了加入滑行时间限制再精确双向微分修正的设计算法(有别于传统B平面矢量法)。由地球影响球边界速度直接解出长征运载火箭入轨点轨道根数,将火箭飞行星下点弧段表示成滑行时间的分析式,快速找到满足诸多设计约束的初始发射轨道;并解决了考虑探测器小幅深空机动后火箭发射轨道的深入优化问题。精确力学模型下数值微分改进后,获得高精度计算结果,同等可比条件下运算精度不低于STK软件。实现了从地面起飞到抵达近火点的飞行轨道整体优化,确保了首次探火工程的顺利实施。
关键词
发射
轨道
地火
转移
轨道
射向
滑行时间
双向微分修正
Keywords
launch trajectory
Earth-to-Mars transfer trajectory
launch azimuth
coast time
bi-directional differential correction
分类号
V412 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
V525
下载PDF
职称材料
题名
长征五号运载火箭探火轨道高精度制导技术
被引量：
1
3
作者
施国兴
尚腾
王聪
李学锋
机构
北京航天自动控制研究所
出处
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2021年第5期66-70,共5页
文摘
长征五号火箭发射天问一号探测器进入地火转移轨道(探火轨道),是中国航天60年来首次冲出地球束缚、奔向火星。针对长征五号运载火箭将有效载荷送入地火转移轨道的适应性难题,提出了一种适应探火轨道的高精度制导技术,并给出了制导设计方案及相应的仿真结果。长征五号火箭探火轨道高精度制导技术实现了火星探测器的高精度入轨,入轨指标达到了工程任务要求的百分之三的量级,标志着中国火箭具备执行地外行星探测任务的能力。
关键词
长征五号运载火箭
地火
转移
轨道
制导技术
Keywords
Long March 5 launch vehicle
Earth Mars transfer orbit
guidance technology
分类号
V448.22 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
下载PDF
职称材料
题名
基于普适变量法的火星探测器轨道初步设计及仿真
被引量：
1
4
作者
周杰
张树瑜
刘付成
机构
上海航天控制工程研究所
上海航天技术研究院
出处
《上海航天》
2014年第2期19-25,共7页
文摘
对基于普适变量的火星探测器轨道初步设计进行了研究。设计了地火转移轨道段、地球逃逸轨道段,以及基于B平面法的中途修正方法。绘制了2013年火星探测发射和到达能量等高图,将得到地火转移轨道的初始参数输入STK软件获得了空间真实摄动环境中的火星探测轨道。
关键词
火星探测
轨道
设计
普适变量法
地火
转移
轨道
段
地球逃逸
轨道
段
中途修正
B平面
Keywords
Mars exploration
Trajectory design
Universal variables
Earth-Mars transfer orbit
Earth escape orbit
Midcourse correction
B-plane
分类号
V412.41 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于仿脉冲星X射线信标的航天器定位方法
印俊秋
刘云鹏
汤晓斌
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
原文传递
2
长征运载火箭发射地火直接转移轨道研究
耿光有
王珏
侯锡云
余梦伦
王建明
张志国
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
下载PDF
职称材料
3
长征五号运载火箭探火轨道高精度制导技术
施国兴
尚腾
王聪
李学锋
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2021
1
下载PDF
职称材料
4
基于普适变量法的火星探测器轨道初步设计及仿真
周杰
张树瑜
刘付成
《上海航天》
2014
1
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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