主动式空间碎片清理研究 被引量：11

1

作者 张玉军 冯书兴 《装备指挥技术学院学报》 2010年第6期78-82,共5页

空间碎片数量的不断增长，对人类航天事业的发展构成巨大威胁，虽然已采取多种减缓措施，但仍无法从根本上解决问题。主动式空间碎片清理技术作为解决碎片问题的另一种思路，现在已引起国际上广泛关注；在对其发展背景研究的基础上，重... 空间碎片数量的不断增长，对人类航天事业的发展构成巨大威胁，虽然已采取多种减缓措施，但仍无法从根本上解决问题。主动式空间碎片清理技术作为解决碎片问题的另一种思路，现在已引起国际上广泛关注；在对其发展背景研究的基础上，重点介绍了3种清理技术，并分析了此类技术的可行性和应用前景。 展开更多

关键词 空间碎片 清理 捕捉 激光 电动力缆绳

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空间绳系研究综述 被引量：9

2

作者 孔宪仁 徐大富 《航天器环境工程》 2010年第6期775-783,675,共9页

空间绳系根据原理主要分为两类:动量交换绳系和电动力绳系。文章详细介绍了两者的基本原理、动力学模型和控制策略,描述了空间绳系技术实验项目的研究情况以及绳系结构设计和生存能力问题,对空间绳系的研究热点以及发展趋势进行了预测,... 空间绳系根据原理主要分为两类:动量交换绳系和电动力绳系。文章详细介绍了两者的基本原理、动力学模型和控制策略,描述了空间绳系技术实验项目的研究情况以及绳系结构设计和生存能力问题,对空间绳系的研究热点以及发展趋势进行了预测,同时列举了大量关于空间绳系技术的参考文献。研究表明:动量交换绳系和电动力绳系都可以实现无推进剂推进,提供各种离轨和再入功能,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 空间绳系 动量交换绳系 电动力绳系 动力学模型

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电动力绳系离轨系统电流与拉力混合展开控制 被引量：6

3

作者 黄静 刘刚 +1 位作者 朱东方 孙禄君 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期204-213,共10页

电动力绳系离轨系统是一种典型的空间碎片主动消除技术,本文针对电动力绳离轨系统在初始阶段展开的控制问题,仅通过调节有限的系绳张力与电流,不依赖其他推进器,将导电系绳释放至期望长度并抑制系绳的摆动。首先,采用倾斜偶极子地磁场模... 电动力绳系离轨系统是一种典型的空间碎片主动消除技术,本文针对电动力绳离轨系统在初始阶段展开的控制问题,仅通过调节有限的系绳张力与电流,不依赖其他推进器,将导电系绳释放至期望长度并抑制系绳的摆动。首先,采用倾斜偶极子地磁场模型,建立考虑系绳质量的近地轨道二体电动力绳系卫星系统动力学模型;其次,在系绳张力与电流存在约束的条件下,采用反步法结合抗饱和辅助函数解决控制输入受限问题,并引入动态尺度广义逆实现了欠驱动电动力绳系统展开稳定控制问题;然后,应用Lyapunov稳定性定理证明了其闭环系统的稳定性;最后,在MATLAB/SIMULINK平台上进行了仿真验证。结果表明:通过调节系绳张力与电流,可以将系绳释放到指定位置,同时控制输入满足约束条件。 展开更多

关键词 电动力绳系 欠驱动系统 展开控制 反步法 控制饱和

原文传递

电动力缆绳的横向振动建模研究 被引量：6

4

作者 徐大富 孔宪仁 胡长伟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期453-457,536,共6页

针对基于电动力缆绳离轨的卫星系统,通过分析电动力缆绳的受力和运动方式,利用微元法建立了电动力缆绳横向振动的偏微分方程和边界条件,使用有限元法和拉格朗日方程建立了离散化的电动力缆绳横向振动方程,并采用轨道六要素法和四阶Runge... 针对基于电动力缆绳离轨的卫星系统,通过分析电动力缆绳的受力和运动方式,利用微元法建立了电动力缆绳横向振动的偏微分方程和边界条件,使用有限元法和拉格朗日方程建立了离散化的电动力缆绳横向振动方程,并采用轨道六要素法和四阶Runge-Kutta法进行了仿真分析。仿真结果表明电动力缆绳既有大振幅的低频振动也有小振幅的高频振动;电动力缆绳的横向振动随末端球体质量的增加而减弱,趋向于两端固定的情形。 展开更多

关键词 电动力缆绳 离轨 横向振动 边界条件

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基于电动力缆绳的卫星离轨时间预测 被引量：6

5

作者 徐大富 孔宪仁 +1 位作者 刘文佳 罗文波 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1476-1480,共5页

研究了电动力缆绳拉力产生的原理,建立了电动力缆绳离轨的数学模型和精确地磁场模型,并用Matlab对电动力缆绳离轨的过程进行了数学仿真,对离轨时间进行了预测,为以后进行电动力缆绳空间实验提供依据。离轨时间与地磁场模型的精确程度有... 研究了电动力缆绳拉力产生的原理,建立了电动力缆绳离轨的数学模型和精确地磁场模型,并用Matlab对电动力缆绳离轨的过程进行了数学仿真,对离轨时间进行了预测,为以后进行电动力缆绳空间实验提供依据。离轨时间与地磁场模型的精确程度有密切关系,地磁场模型越精确,估算的离轨时间越接近真实值。 展开更多

关键词 航天器结构与设计 空间碎片 电动力缆绳 离轨 精确地磁场模型

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电动力缆绳离轨系统中绳索建模研究 被引量：4

6

作者 徐大富 孔宪仁 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1196-1201,共6页

空间碎片对在轨运行航天器的安全构成重大威胁,使废弃卫星脱离原轨道进入大气层烧毁是减少空间碎片的有效途径。利用导电缆绳与地磁场相互作用产生的洛仑兹力使卫星特别是低地球轨道卫星的轨道高度快速衰减是一种很有应用前景的离轨方... 空间碎片对在轨运行航天器的安全构成重大威胁,使废弃卫星脱离原轨道进入大气层烧毁是减少空间碎片的有效途径。利用导电缆绳与地磁场相互作用产生的洛仑兹力使卫星特别是低地球轨道卫星的轨道高度快速衰减是一种很有应用前景的离轨方式。在研究电动力缆绳离轨的刚性杆模型基础上,建立了更符合电动力缆绳特性的柔索模型,并对刚性杆模型和柔索模型进行仿真。结果表明柔索模型能更精确地体现电动力缆绳的性质。 展开更多

关键词 电动力缆绳 空间碎片 离轨 柔索模型 刚性杆模型

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基于电动力绳的火箭末级离轨系统设计及效能分析 被引量：4

7

作者 王小锭 张烽 +2 位作者 董晓琳 张恒浩 吴胜宝 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期13-19,共7页

基于电动力绳系的火箭末级离轨方法是任务后的火箭末级被动离轨的有效途径之一,有利于提高火箭离轨效率。但是电动力绳系应用于火箭末级的可行性及离轨效能是需要研究的问题。首先研究适用于电动力绳系离轨的火箭系列类型,针对该类型火... 基于电动力绳系的火箭末级离轨方法是任务后的火箭末级被动离轨的有效途径之一,有利于提高火箭离轨效率。但是电动力绳系应用于火箭末级的可行性及离轨效能是需要研究的问题。首先研究适用于电动力绳系离轨的火箭系列类型,针对该类型火箭末级的总体特性开展绳系离轨系统设计,分析了电动力绳系统对火箭的技术需求,对离轨效能进行仿真分析以验证离轨系统设计的可行性。 展开更多

关键词 电动力绳 火箭末级 离轨

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基于电动力绳系的航天器离轨方式初步研究 被引量：3

8

作者 徐大富 孙克新 +1 位作者 孔宪仁 王本利 《航天器环境工程》 2009年第4期378-382,404,共5页

为寻找适合近地轨道上使用的航天器离轨技术,文章对目前各种离轨策略的基本原理及优缺点作了分析与对比,重点对电动力绳系离轨装置进行了深入研究,建立了数学模型,推导出离轨时间预估公式,对离轨的过程进行了数学仿真,结果证实电动力阻... 为寻找适合近地轨道上使用的航天器离轨技术,文章对目前各种离轨策略的基本原理及优缺点作了分析与对比,重点对电动力绳系离轨装置进行了深入研究,建立了数学模型,推导出离轨时间预估公式,对离轨的过程进行了数学仿真,结果证实电动力阻力能使近地轨道上航天器的轨道高度迅速降低,电动力绳系离轨策略具有很高的工程实用性。 展开更多

关键词 离轨策略 电动力绳系 离轨时间 数值仿真 空间碎片

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电动力绳系离轨系统中绳索动力学研究 被引量：3

9

作者 孔宪仁 徐大富 +1 位作者 廖俊 王本利 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1573-1578,共6页

基于电动力绳系离轨系统动力学建模问题,提出了一种考虑绳索弯曲变形特性的柔索模型.该模型可以反映在电动力拉力和重力梯度力作用下绳索的弯曲变形情况,以及绳索变形后对感应电动势和电动力拉力的影响,利用算例比较了柔索模型和其他常... 基于电动力绳系离轨系统动力学建模问题,提出了一种考虑绳索弯曲变形特性的柔索模型.该模型可以反映在电动力拉力和重力梯度力作用下绳索的弯曲变形情况,以及绳索变形后对感应电动势和电动力拉力的影响,利用算例比较了柔索模型和其他常用哑铃模型的差异.同时,借鉴海底拖曳系统中绳索的建模方法,建立反映电动力绳系在离轨过程中振动情况的绳索振动模型.仿真结果表明,横向振动是电动力绳系在离轨过程中的主要振动形式. 展开更多

关键词 电动力绳系 离轨 电动力拉力 柔索模型 横向振动

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电动系绳离轨装置的设计与分析 被引量：1

10

作者 邹勇波 《航天器环境工程》 2008年第3期291-297,200,共7页

电动系绳离轨效果显著,无需消耗推进剂,是处理LEO(低地球轨道)废弃航天器的有效手段。文章介绍了利用电动系绳进行离轨的原理,提出了电动系绳离轨装置所需的硬件及其设计要求;给出了电动系绳离轨装置的控制策略和工作过程,并利用系绳运... 电动系绳离轨效果显著,无需消耗推进剂,是处理LEO(低地球轨道)废弃航天器的有效手段。文章介绍了利用电动系绳进行离轨的原理,提出了电动系绳离轨装置所需的硬件及其设计要求;给出了电动系绳离轨装置的控制策略和工作过程,并利用系绳运动方程对电动系绳离轨的效能进行了分析。结果显示,利用电动系绳可以大大减小离轨的面积时间积。 展开更多

关键词 电动系绳 离轨装置 废弃航天器

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电动力缆绳离轨系统中绳索的2D动力学模型 被引量：1

11

作者 徐大富 孔宪仁 王本利 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期209-212,227,共5页

讨论了利用电动力缆绳使近地轨道上废弃卫星离轨的基本原理及优点,通过分析电动力缆绳的受力和运动方式,建立电动力缆绳系统的绳索模型,利用虚功原理推导出电动力缆绳自由振动的二维偏微分方程,使用有限差分法离散电动力缆绳振动方程并... 讨论了利用电动力缆绳使近地轨道上废弃卫星离轨的基本原理及优点,通过分析电动力缆绳的受力和运动方式,建立电动力缆绳系统的绳索模型,利用虚功原理推导出电动力缆绳自由振动的二维偏微分方程,使用有限差分法离散电动力缆绳振动方程并求其数值解,并用Matlab编写程序进行数值仿真。仿真表明:该文建立的绳索2D动力学模型可以大致反映出电动力缆绳在离轨过程中的振动特性,横向振动的幅值远大于纵向振动的幅值,电动力缆绳的主要振动形式是横向振动。 展开更多

关键词 电动力缆绳 离轨 绳索模型 有限差分 横向振动

原文传递

火箭末级电动绳系离轨动力学建模与分析

12

作者 翟光 宋国梁 杨少伟 《空间碎片研究》 2018年第3期25-33,共9页

电动绳系是实现近地轨道(LEO)区域空间碎片自主离轨的有效途径。受重力梯度力矩和安培力矩的综合作用,电动绳系系统在当地垂线方向是振荡的。为分析电动绳系姿态运动对离轨过程的影响,本文采用拉格朗日方法,首先建立了电动绳系面内外姿... 电动绳系是实现近地轨道(LEO)区域空间碎片自主离轨的有效途径。受重力梯度力矩和安培力矩的综合作用,电动绳系系统在当地垂线方向是振荡的。为分析电动绳系姿态运动对离轨过程的影响,本文采用拉格朗日方法,首先建立了电动绳系面内外姿态动力学模型,分析了面内外姿态运动的解耦条件,随后结合第十一代国际地磁场参考模型,给出了安培力和安培力矩的计算方法。最后,本文建立了电动绳系离轨数值仿真模型,在考虑和不考虑面内摆动的条件下,对电动绳系的离轨过程进行了仿真对比。仿真结果说明,电动绳系在轨运行期间面内姿态是动态变化的,且对离轨速度影响明显,因此考虑姿态运动对电动绳系离轨过程分析是必要的。 展开更多

关键词 电动绳系 离轨 面内摆角 动力学建模

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考虑面内外摆角对电动绳系离轨过程的参数影响分析 被引量：2

13

作者 翟光 苏飞 +1 位作者 张景瑞 张尧 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期1837-1843,共7页

利用电动绳系实现空间碎片自主离轨有广阔的应用前景。受洛伦兹力矩和重力梯度力矩作用,绳系姿态将在当地垂线附近振荡。首先采用拉格朗日法建立电动绳系面内外姿态动力学模型;随后结合国际地磁场模型,给出洛伦兹力和洛伦兹力矩的计算方... 利用电动绳系实现空间碎片自主离轨有广阔的应用前景。受洛伦兹力矩和重力梯度力矩作用,绳系姿态将在当地垂线附近振荡。首先采用拉格朗日法建立电动绳系面内外姿态动力学模型;随后结合国际地磁场模型,给出洛伦兹力和洛伦兹力矩的计算方法;最后结合姿态动力学模型和高斯摄动方程,建立了电动绳系离轨数值仿真模型,在考虑无摆角、仅有面内摆角、有面内外摆角的条件下,对电动绳系离轨过程进行仿真对比。仿真结果说明,电动绳系姿态振荡对离轨有明显影响,只有考虑绳系姿态,才能精确预测轨道参数的变化。 展开更多

关键词 电动绳系 姿态振荡 离轨控制 轨道参数 动力学建模

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空间电源技术发展趋势展望 被引量：2

14

作者 伍赛特 《上海节能》 2020年第1期27-32,共6页

介绍了空间电源技术当前的重要发展领域,并据此对其发展趋势进行了展望。在相关领域的不断完善及优化下,空间电源技术水平将会不断推进,并逐渐得以广泛应用。

关键词 空间电源 电动绳系 核裂变 核聚变 反物质

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