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长征运载火箭发射地火直接转移轨道研究
被引量：
2
1
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
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职称材料
世界典型火星探测发射轨道及窗口拓展分析（英文）
被引量：
4
2
作者
耿光有
王珏
+2 位作者
宋强
张志国
王建明
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2018年第1期18-23,31,共7页
由于运载火箭自身特点及飞行航、落区约束的差异,致使世界典型运载火箭直接火星探测任务的发射轨道存在明显不同。从直接火星转移的飞行力学原理的角度进行了分析,重点关注了典型火星探测任务的轨道剖面设计及窗口拓展方法,完成了对当...
由于运载火箭自身特点及飞行航、落区约束的差异,致使世界典型运载火箭直接火星探测任务的发射轨道存在明显不同。从直接火星转移的飞行力学原理的角度进行了分析,重点关注了典型火星探测任务的轨道剖面设计及窗口拓展方法,完成了对当前火星探测任务典型出发轨道特点的分析总结。
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关键词
地球-火星发射轨道
转移轨道
发射窗口
双曲逃逸轨道
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职称材料
基于仿脉冲星X射线信标的航天器定位方法
被引量：
1
3
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
小推力航天器的地球——火星转移轨道混合设计方法
被引量：
1
4
作者
彭坤
曾豪
+1 位作者
田林
侯振东
《航天返回与遥感》
CSCD
2020年第1期10-17,共8页
小推力航天器由于其推进系统的高比冲特性,变轨过程可节省大量推进剂,可用于未来火星探测的地球—火星轨道转移任务中。文章提出一种混合设计方法对小推力航天器的地球到火星的转移轨道优化问题进行求解。根据极大值原理确定小推力发动...
小推力航天器由于其推进系统的高比冲特性,变轨过程可节省大量推进剂,可用于未来火星探测的地球—火星轨道转移任务中。文章提出一种混合设计方法对小推力航天器的地球到火星的转移轨道优化问题进行求解。根据极大值原理确定小推力发动机的最优控制律,舍弃横截条件,将终端状态量误差和终端质量作为评价指标,采用人工免疫算法对伴随变量和飞行时间进行寻优;混合法、间接法和直接法求解结果表明,混合法比直接法的寻优时间缩短33%,推进剂消耗相当;混合法与间接法在推进剂消耗和状态量方面一致性好,表明混合法的结果接近最优。
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关键词
地球—火星转移轨道
小推力
混合法
人工免疫算法
火星探测
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职称材料
题名
长征运载火箭发射地火直接转移轨道研究
被引量：
2
1
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
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职称材料
题名
世界典型火星探测发射轨道及窗口拓展分析（英文）
被引量：
4
2
作者
耿光有
王珏
宋强
张志国
王建明
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
中国运载火箭技术研究院
出处
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2018年第1期18-23,31,共7页
文摘
由于运载火箭自身特点及飞行航、落区约束的差异,致使世界典型运载火箭直接火星探测任务的发射轨道存在明显不同。从直接火星转移的飞行力学原理的角度进行了分析,重点关注了典型火星探测任务的轨道剖面设计及窗口拓展方法,完成了对当前火星探测任务典型出发轨道特点的分析总结。
关键词
地球-火星发射轨道
转移轨道
发射窗口
双曲逃逸轨道
Keywords
earth
-
mars
launch
trajectory
transfer
trajectory
Launch
window
Hyperbolic
escape
trajectory
分类号
V41 [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
基于仿脉冲星X射线信标的航天器定位方法
被引量：
1
3
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
小推力航天器的地球——火星转移轨道混合设计方法
被引量：
1
4
作者
彭坤
曾豪
田林
侯振东
机构
中国空间技术研究院载人航天总体部
出处
《航天返回与遥感》
CSCD
2020年第1期10-17,共8页
基金
载人航天预先研究项目(010201)
中国空间技术研究院杰出青年人才计划。
文摘
小推力航天器由于其推进系统的高比冲特性,变轨过程可节省大量推进剂,可用于未来火星探测的地球—火星轨道转移任务中。文章提出一种混合设计方法对小推力航天器的地球到火星的转移轨道优化问题进行求解。根据极大值原理确定小推力发动机的最优控制律,舍弃横截条件,将终端状态量误差和终端质量作为评价指标,采用人工免疫算法对伴随变量和飞行时间进行寻优;混合法、间接法和直接法求解结果表明,混合法比直接法的寻优时间缩短33%,推进剂消耗相当;混合法与间接法在推进剂消耗和状态量方面一致性好,表明混合法的结果接近最优。
关键词
地球—火星转移轨道
小推力
混合法
人工免疫算法
火星探测
Keywords
earth
-
mars
transfer
trajectory
low-thrust
hybrid
method
artificial
immune
algorithm
mars
exploration
分类号
V412.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
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
2
世界典型火星探测发射轨道及窗口拓展分析（英文）
耿光有
王珏
宋强
张志国
王建明
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2018
4
下载PDF
职称材料
3
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
4
小推力航天器的地球——火星转移轨道混合设计方法
彭坤
曾豪
田林
侯振东
《航天返回与遥感》
CSCD
2020
1
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职称材料
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