绳系卫星编队动力学及控制研究进展 被引量：13

1

作者 余本嵩 文浩 金栋平 《动力学与控制学报》 2015年第5期321-328,共8页

对空间绳系卫星编队构形进行了分类,阐述了编队构形的稳定性特征.对系统自旋运动、系绳振动及L2平动点附近周期运动进行分析,指出系统展开/回收过程、卫星刚体姿态的动力学行为及控制方法.最后,对绳系卫星编队系统的研究及发展进行概括... 对空间绳系卫星编队构形进行了分类,阐述了编队构形的稳定性特征.对系统自旋运动、系绳振动及L2平动点附近周期运动进行分析,指出系统展开/回收过程、卫星刚体姿态的动力学行为及控制方法.最后,对绳系卫星编队系统的研究及发展进行概括和总结. 展开更多

关键词 绳系卫星 编队构形 稳定性 动力学行为 控制

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SAR干涉测高分布式小卫星编队构形优化设计 被引量：10

2

作者 郝继刚 张育林 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期654-658,669,共6页

SAR干涉(InSAR)测高是分布式卫星目前一个重要的应用方向。星间基线是系统高程理论精度的决定性因素之一,而基线是由编队构形决定的,因此构形设计是InSAR测高分布式小卫星系统顶层设计的一个关键内容。针对设计变量与目标函数之间的关... SAR干涉(InSAR)测高是分布式卫星目前一个重要的应用方向。星间基线是系统高程理论精度的决定性因素之一,而基线是由编队构形决定的,因此构形设计是InSAR测高分布式小卫星系统顶层设计的一个关键内容。针对设计变量与目标函数之间的关系非常复杂,没有简单明确的解析形式的特点,选择遗传算法作为优化算法进行构形的优化设计,给出了编码方法和适应度函数。以典型雷达卫星参数为初始条件,对几种不同构形进行了仿真,结果表明在一个轨道周期内,双星空间编队约有一半时间能够满足精度优于1m的要求,是进行InSAR测高的首选构形。 展开更多

关键词 SAR干涉测高 编队构形 优化设计 遗传算法

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基于大气阻力的卫星编队构形沿航迹模糊控制方法 被引量：5

3

作者 郝继刚 张育林 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期6-10,共5页

大气摄动会造成近地轨道卫星编队构形产生沿航迹方向漂移。面质比直接决定了大气阻力引起的长半轴衰减,因此可以通过调整面质比实现对构形沿航迹漂移的控制。以构形绕飞中心的漂移距离和编队卫星长半轴差作为输入量,以面质比改变量作为... 大气摄动会造成近地轨道卫星编队构形产生沿航迹方向漂移。面质比直接决定了大气阻力引起的长半轴衰减,因此可以通过调整面质比实现对构形沿航迹漂移的控制。以构形绕飞中心的漂移距离和编队卫星长半轴差作为输入量,以面质比改变量作为控制量,研究了编队构形沿航迹模糊控制方法。设计了输入量的模糊语言变量和模糊控制规则;根据Mamdani模糊推理算法进行模糊推理;以面积中心法实现了控制量解模糊化。仿真结果表明,对于文中给定的算例,沿航迹漂移距离能够控制在20m之内。对于构形存在初始误差的情况下,该方法也具有较好的控制效果。 展开更多

关键词 编队构形 大气阻力 模糊控制

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分布式小卫星合成孔径雷达的空间编队构形研究 被引量：4

4

作者 黄卫东 张育林 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期207-211,共5页

合理的空间编队构形是实现分布式小卫星SAR系统功能的基础。着重讨论分布式小卫星合成孔径雷达(SAR)空间编队构形的设计问题。分析了实现三维地形成像、提高空间分辨率和动目标检测三种系统功能时,空间编队构形设计所需解决的问题,提出... 合理的空间编队构形是实现分布式小卫星SAR系统功能的基础。着重讨论分布式小卫星合成孔径雷达(SAR)空间编队构形的设计问题。分析了实现三维地形成像、提高空间分辨率和动目标检测三种系统功能时,空间编队构形设计所需解决的问题,提出了进行分布式小卫星SAR空间编队构形设计的三个最优化准则,给出了空间编队构形的评估方法,并对现有的几种分布式小卫星SAR的空间编队构形进行分析。最后根据分布式小卫星SAR的空间编队构形,通过与单颗星载SAR回波信号相比较,分析了分布式小卫星SAR回波信号的特点,为其数据处理提供参考。 展开更多

关键词 分布式小卫星SAR 编队构形 设计 信号

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一种利用面质比调整提高编队构形稳定性的方法 被引量：3

5

作者 郝继刚 张育林 《航天控制》 CSCD 北大核心 2006年第6期27-30,35,共5页

分布式卫星编队构形受大气摄动的影响会产生沿航迹方向的相对漂移。通过合理的面质比调整,可以降低漂移,提高构形稳定性。基于包含周日效应的大气密度模型,研究了编队卫星轨道能量耗散的差异,进而指出大气摄动引起的构形漂移与构形初始... 分布式卫星编队构形受大气摄动的影响会产生沿航迹方向的相对漂移。通过合理的面质比调整,可以降低漂移,提高构形稳定性。基于包含周日效应的大气密度模型,研究了编队卫星轨道能量耗散的差异,进而指出大气摄动引起的构形漂移与构形初始相位、以及轨道面和太阳密度周日峰方向夹角之间存在的关系。给出解析形式和数值方式2种面质比调整方法,并对后一种方法进行了仿真。仿真结果显示,利用文中给出的面质比调整方法,能够大大提高构形的稳定性。 展开更多

关键词 编队构形 大气摄动 面质比调整

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分布式小卫星合成孔径雷达三维地形成像的最优垂直轨迹基线 被引量：1

6

作者 徐华平 周荫清 李春升 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期340-344,共5页

分布式小卫星合成孔径雷达(DSS-SAR)中垂直轨迹基线和沿轨迹基线同时存在、相互耦合,且具备多个基线,因此与单星SAR干涉相比,DSS-SAR三维地形成像最优垂直轨迹基线的确定更为复杂。该文提出了一种确定DSS-SAR三维地形成像最优垂直轨迹... 分布式小卫星合成孔径雷达(DSS-SAR)中垂直轨迹基线和沿轨迹基线同时存在、相互耦合,且具备多个基线,因此与单星SAR干涉相比,DSS-SAR三维地形成像最优垂直轨迹基线的确定更为复杂。该文提出了一种确定DSS-SAR三维地形成像最优垂直轨迹基线的新方法。该方法根据DSS-SAR干涉复图像对的相位差的统计特性, 推导了DSS-SAR多基线干涉的干涉相位的克拉美-罗界,并由此求得测高误差与垂直轨迹基线之间的关系式,令测高误差对垂直轨迹基线的导数为零,得出DSS-SAR三维地形成像的最优垂直轨迹基线。最后根据最优垂直轨迹基线的计算式,详细分析并推导了由3颗小卫星构成的不同空间编队构形DSS-SAR的最优垂直轨迹基线,结果表明, 当基线数为1时,论文推导的DSS-SAR多基线干涉最优垂直轨迹基线与已有单星SAR干涉最优基线设计结果一致。此分析结果验证了论文方法的正确性。 展开更多

关键词 分布式小卫星 SAR 最优基线 编队构形

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同时提高测速和测高精度的小卫星SAR编队构形

7

作者 付芸 李钰 颜冬 《舰船电子工程》 2008年第11期172-175,共4页

针对主星伴随小卫星SAR的干涉几何关系,在分别给出其测高和测速原理的基础上提出了多基线干涉提高测高精度的方法和利用对称性解耦合提高测速精度的方法。利用仿真结果对两种方法的有效性进行了验证。最后将两种方法综合运用到分布式小... 针对主星伴随小卫星SAR的干涉几何关系,在分别给出其测高和测速原理的基础上提出了多基线干涉提高测高精度的方法和利用对称性解耦合提高测速精度的方法。利用仿真结果对两种方法的有效性进行了验证。最后将两种方法综合运用到分布式小卫星的空间编队构形中,给出了一种空间编队构形,对编队构形优化设计具有重要意义。 展开更多

关键词 分布式小卫星SAR 干涉测高 解耦合 编队构形

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分布式小卫星SAR回波信号仿真

8

作者 武昕伟 张绪锦 张长耀 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第13期3056-3059,3100,共5页

基于分布式卫星的空间构形及相对运动,在地心赤道坐标系内分析了卫星平台与地面目标之间的瞬时距离、相对速度及加速度变化规律,给出一种基于编队构形的分布式小卫星SAR目标回波信号产生的方法,并用距离—多普勒算法进行成像。这为进一... 基于分布式卫星的空间构形及相对运动,在地心赤道坐标系内分析了卫星平台与地面目标之间的瞬时距离、相对速度及加速度变化规律,给出一种基于编队构形的分布式小卫星SAR目标回波信号产生的方法,并用距离—多普勒算法进行成像。这为进一步研究基于分布式卫星SAR的动目标检测性能提供了数据基础,有助于编队卫星SAR系统参数设计和选择。 展开更多

关键词 分布式卫星 编队构形 轨道根数 波束投影点 合成孔径雷达 回波仿真

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多约束条件分布式InSAR编队构形工程优化方法 被引量：2

9

作者 李楠 丛琳 +3 位作者 陈重华 赵迪 侯雨生 陈熙之 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期2440-2447,共8页

卫星编队构形是影响分布式InSAR系统DEM性能的关键因素,本文针对天绘二号卫星系统需求提出了一种基于多个约束条件的分布式InSAR编队构形工程优化设计方法。该方法结合工程实际,首先分析并确定了构形设计的多约束条件;然后通过引入了编... 卫星编队构形是影响分布式InSAR系统DEM性能的关键因素,本文针对天绘二号卫星系统需求提出了一种基于多个约束条件的分布式InSAR编队构形工程优化设计方法。该方法结合工程实际,首先分析并确定了构形设计的多约束条件;然后通过引入了编队相对运动学模型,实现了设计约束的数学描述;最后以构形被动安全性最优为目标,借助蚁群算法对相对运动构形参数进行优化设计。仿真试验表明,文中方法寻优得到的构形设计结果满足工程约束,具备良好的被动安全性,并且该方法的有效性已经过天绘二号卫星在轨飞行验证。 展开更多

关键词 分布式卫星 干涉合成孔径雷达 多约束条件 编队构形设计 工程优化 天绘二号

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分布式天基雷达动目标检测性能分析 被引量：3

10

作者 李延 张庆君 +1 位作者 刘亚东 刘久利 《航天器工程》 北大核心 2015年第3期64-68,共5页

针对多部天基雷达采用分布式工作体制检测运动目标面临的杂波抑制困难问题,分析了沿航迹基线长度、有效基线长度、地面坡度、波束指向误差、图像配准误差、通道幅度和相位误差对杂波抑制和动目标检测性能的影响。仿真实验结果为以动目... 针对多部天基雷达采用分布式工作体制检测运动目标面临的杂波抑制困难问题,分析了沿航迹基线长度、有效基线长度、地面坡度、波束指向误差、图像配准误差、通道幅度和相位误差对杂波抑制和动目标检测性能的影响。仿真实验结果为以动目标检测为目的的卫星编队构形和雷达参数选择提供了一定依据。 展开更多

关键词 天基雷达 卫星编队构形 杂波抑制 动目标检测

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基于高程测量误差的分布式卫星SAR编队构形设计 被引量：1

11

作者 李芳 王岩飞 闫鸿慧 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期808-812,共5页

卫星编队构形是影响分布式卫星SAR系统性能的重要因素之一。该文主要研究满足绕飞轨道条件下的分布式卫星SAR编队构形设计问题,提出了基于高程测量误差最小的分布式卫星SAR编队构形设计方法。文中给出了分布式卫星SAR多组高程测量数据... 卫星编队构形是影响分布式卫星SAR系统性能的重要因素之一。该文主要研究满足绕飞轨道条件下的分布式卫星SAR编队构形设计问题,提出了基于高程测量误差最小的分布式卫星SAR编队构形设计方法。文中给出了分布式卫星SAR多组高程测量数据融合后的像素单元高程测量误差表示,并提出了给定观测区域的高程测量误差表达式。在此基础上,以观测区域的高程测量误差为优化目标,采用遗传算法对分布式卫星初始编队构形进行优化设计。仿真试验验证表明,通过该方法得到的初始卫星编队构形能够较好的降低给定观测区域内的分布式卫星SAR高程测量误差。 展开更多

关键词 分布式卫星SAR 干涉测量 编队构形设计

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分布式卫星干涉测高系统编队构形优化设计方法

12

作者 黄海风 梁甸农 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1168-1174,共7页

分布式卫星干涉合成孔径雷达(InSAR)编队构形设计是系统总体设计的关键问题。从系统测高性能优化角度出发,提出分布式InSAR编队优化设计一般方法,将其概括为求解一个优化问题,以主星带辅星群体制分布式InSAR为例建立目标函数,针对其星... 分布式卫星干涉合成孔径雷达(InSAR)编队构形设计是系统总体设计的关键问题。从系统测高性能优化角度出发,提出分布式InSAR编队优化设计一般方法,将其概括为求解一个优化问题,以主星带辅星群体制分布式InSAR为例建立目标函数,针对其星载双站、斜视、空间基线等特点建立测高精度与辅星轨道根数的关系,基于近似的相对运动数学模型对该优化问题进行简化,并采用遗传算法求解。在此基础上,对多颗卫星组成编队以提高系统测高性能提出了一种多星编队设计方法。仿真分析表明,经优化得到的编队测高性能要优于干涉车轮和钟摆编队,该结果验证了优化设计方法的有效性和正确性。 展开更多

关键词 INSAR 编队飞行 分布式卫星 编队构形设计

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面向DEMs测量的InSAR系统伴星编队设计优化

13

作者 孟云鹤 陈克俊 戴金海 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2009年第3期544-549,共6页

为获得高精度的全球数字高程模型(DEMs)的测量,须对主星带伴星编队的干涉合成孔径雷达(InSAR)系统进行设计和优化.首先利用"有效覆盖"的概念,得出了满足全球一重瞬时寻访有效覆盖的伴星编队轨道与构形的约束条件;提出一种新... 为获得高精度的全球数字高程模型(DEMs)的测量,须对主星带伴星编队的干涉合成孔径雷达(InSAR)系统进行设计和优化.首先利用"有效覆盖"的概念,得出了满足全球一重瞬时寻访有效覆盖的伴星编队轨道与构形的约束条件;提出一种新的满足覆盖要求的编队构形调整与控制方法;归纳出满足InSAR系统设计和优化的数学模型,进一步把"对称"的概念引入设计和优化模型,简化了模型求解;最后,给出系统设计和优化的逻辑结构图,并针对三星对称构形的伴星编队进行了设计和优化,结果表明具有可行性. 展开更多

关键词 InSAR系统 伴随卫星编队 全球数字高程模型 有效覆盖 对称编队构形 系统设计和优化

原文传递

近圆参考轨道卫星编队的安全性

14

作者 胡敏 曾国强 +1 位作者 姚红 李晓明 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期16-22,共7页

针对近圆参考轨道卫星,利用相对轨道要素对编队构形进行了统一描述,提出了编队卫星在垂直于轨道平面方向相对运动最小距离的计算公式,分析了J2摄动对卫星编队安全性的影响。仿真结果表明环绕星在轨道平面内和垂直于轨道平面内的相位差... 针对近圆参考轨道卫星,利用相对轨道要素对编队构形进行了统一描述,提出了编队卫星在垂直于轨道平面方向相对运动最小距离的计算公式,分析了J2摄动对卫星编队安全性的影响。仿真结果表明环绕星在轨道平面内和垂直于轨道平面内的相位差对编队安全性的影响较大,给出的提高编队卫星安全性的措施可为卫星编队的实际工程应用提供参考。 展开更多

关键词 相对轨道要素 近圆参考轨道 编队构形安全性 编队飞行 航天器

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自主运行卫星编队构形重构控制策略仿真分析 被引量：4

15

作者 张健 戴金海 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期627-630,共4页

采用模糊逻辑控制器与LQR相结合的控制策略来解决自主运行卫星编队构形重构问题。首先,基于Hill方程,利用LQR理论设计控制器;然后,设计模糊逻辑控制器,利用编队运行中的导航信息、通信信息以及任务优先级信息,对控制器增益进行模糊调节... 采用模糊逻辑控制器与LQR相结合的控制策略来解决自主运行卫星编队构形重构问题。首先,基于Hill方程,利用LQR理论设计控制器;然后,设计模糊逻辑控制器,利用编队运行中的导航信息、通信信息以及任务优先级信息,对控制器增益进行模糊调节。该控制策略可以有效实现编队构形重构,且能在燃料消耗量与任务优先级和构形差异之间达到折衷。仿真结果表明了方法的有效性。 展开更多

关键词 自主运行编队:构形重构控制 Hill方程 LQR 模糊控制

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