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小天体自主软着陆脉冲机动控制方法研究 被引量：7
1
作者 崔平远 朱圣英 崔祜涛 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期511-516,共6页
由于小天体自旋速度、引力场等动力学参数存在着较大的不确知性,为了实现高精度软着陆小天体,着陆控制方法应具有较强的自主性和鲁棒性。针对以脉冲机动方式软着陆小天体的控制问题,提出了一种自主的闭环控制方法。该方法根据名义的动... 由于小天体自旋速度、引力场等动力学参数存在着较大的不确知性,为了实现高精度软着陆小天体,着陆控制方法应具有较强的自主性和鲁棒性。针对以脉冲机动方式软着陆小天体的控制问题,提出了一种自主的闭环控制方法。该方法根据名义的动力学参数设计探测器离轨速度,将探测器引向目标着陆点,并在最终接近段,采用势函数制导法确定每次制动的时刻以及制动速度脉冲的大小、方向。最后,通过数学仿真对自主制导控制系统的性能进行了验证。结果表明该控制方法可以有效地抑制动力学参数不确知性和各种干扰的影响,实现高精度软着陆。 展开更多
关键词 脉冲机动 软着陆 小天体 探测器 势函数
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采用打靶法设计考虑地球扁率的机动轨道 被引量：5
2
作者 张洪波 郑伟 汤国建 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1177-1181,共5页
地球扁率对航天器机动轨道的影响不可忽视,因此研究考虑地球扁率的机动轨道设计方法对实现航天器的快速自主轨道机动是很有意义的。打靶法能够很好的解决两点边值问题,因此可以用来设计机动轨道。在仿真过程中发现,虽然一般情况下打靶... 地球扁率对航天器机动轨道的影响不可忽视,因此研究考虑地球扁率的机动轨道设计方法对实现航天器的快速自主轨道机动是很有意义的。打靶法能够很好的解决两点边值问题,因此可以用来设计机动轨道。在仿真过程中发现,虽然一般情况下打靶法都能够很快收敛,但当地心转移角接近π时却出现发散现象,用卫星工具软件包(STK)、拟平均根数等方法验证了这一现象。通过理论分析找到了在两次冲量转移假设下,考虑地球扁率的机动轨道在地心转移角接近π时对末端边界条件比较敏感的原因,并提出了解决办法。 展开更多
关键词 轨道设计 地球扁率 打靶法 冲量机动
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基于计算博弈的脉冲作用下航天器追逃策略 被引量：1
3
作者 顾天妍 张永合 +1 位作者 蒋峻 李超勇 《上海航天（中英文）》 CSCD 2023年第4期80-87,共8页
本文研究了地球高阶引力模型中,基于脉冲作用的航天器轨道追逃问题。针对该问题,将航天器轨道追逃问题定义为两选手计算博弈,其中以博弈双方的距离和燃料消耗设计了性能指标函数,并以速度增量大小和方向构建容许控制集。此外,为了保证... 本文研究了地球高阶引力模型中,基于脉冲作用的航天器轨道追逃问题。针对该问题,将航天器轨道追逃问题定义为两选手计算博弈,其中以博弈双方的距离和燃料消耗设计了性能指标函数,并以速度增量大小和方向构建容许控制集。此外,为了保证纳什均衡解的求解效率,引入了快速搜索(ARS)算法,并设计了一种数据剪枝方法用于优化搜索空间,最终实现了基于计算博弈的控制策略的快速求解。仿真结果表明:该方法能够有效解决脉冲作用下航天器的追逃难题,与传统方法相比,该方法能同时满足脱靶量精度和燃料消耗要求,具有一定的可行性和有效性。 展开更多
关键词 航天器追逃 博弈 脉冲 非合作目标 纳什均衡
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考虑地球扁率J2摄动影响的异面椭圆轨道多冲量最优交会 被引量：12
4
作者 周军 常燕 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期472-475,共4页
重点研究了在地球扁率影响下,固定时间内两异面椭圆轨道间的燃料最省多冲量最优交会控制问题。根据摄动理论,推导了航天器在J2摄动作用影响下进行交会飞行的运动方程,在此基础上,建立了求解多冲量最优交会问题的非线性规划模型,并针对... 重点研究了在地球扁率影响下,固定时间内两异面椭圆轨道间的燃料最省多冲量最优交会控制问题。根据摄动理论,推导了航天器在J2摄动作用影响下进行交会飞行的运动方程,在此基础上,建立了求解多冲量最优交会问题的非线性规划模型,并针对三冲量和四冲量交会方式进行了交会轨迹的优化计算,得到了最优冲量的大小、方向及作用时刻。最后,通过仿真计算,对交会时间和冲量作用次数对燃料消耗的影响进行了比较分析。 展开更多
关键词 空间交会 轨迹优化 非线性规划 多冲量变轨 J2摄动
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卫星快速绕飞轨迹设计与制导 被引量：6
5
作者 罗建军 周文勇 袁建平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期628-632,670,共6页
快速绕飞在航天器近距离观测、空间目标识别与侦察、在轨服务与应急情况处理活动中具有重要应用。首先建立了适用于目标航天器运行在圆轨道或椭圆轨道的相对运动状态转移矩阵;然后,推导了采用多脉冲控制方法实现与目标航天器共面和异面... 快速绕飞在航天器近距离观测、空间目标识别与侦察、在轨服务与应急情况处理活动中具有重要应用。首先建立了适用于目标航天器运行在圆轨道或椭圆轨道的相对运动状态转移矩阵;然后,推导了采用多脉冲控制方法实现与目标航天器共面和异面快速绕飞、进入绕飞和退出绕飞的轨迹设计与制导的模型和算法;最后,分析了绕飞过程速度脉冲需求与绕飞参数的关系。仿真计算结果表明所提出的快速绕飞轨迹设计模型和制导算法可以用于对圆轨道或椭圆轨道目标航天器的共面或异面快速绕飞。 展开更多
关键词 快速绕飞 状态转移矩阵 椭圆轨道 异面 多脉冲机动
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在轨服务飞行器自动寻的段的接近策略分析 被引量：6
6
作者 蔡远文 李岩 任江涛 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2175-2180,共6页
在轨服务飞行器在自主式在轨服务系统中发挥重要作用,实现在轨服务飞行器与目标服务对象间的交会是在轨服务任务过程的必要阶段。为优化交会过程自动寻的段的接近策略,对基于Hill方程的双冲量机动策略进行了分析,讨论了在轨服务飞行器... 在轨服务飞行器在自主式在轨服务系统中发挥重要作用,实现在轨服务飞行器与目标服务对象间的交会是在轨服务任务过程的必要阶段。为优化交会过程自动寻的段的接近策略,对基于Hill方程的双冲量机动策略进行了分析,讨论了在轨服务飞行器的初始轨道参数和机动时间选择对接近过程的影响。运用典型算例,得出两航天器的轨迹、速度和机动消耗在不同坐标系的变化规律,指出了算例中机动消耗随在轨服务飞行器初始参数变化的特点。 展开更多
关键词 在轨服务飞行器 交会对接 自动寻的 双冲量机动
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星际软着陆机动能力评估方法研究
7
作者 冯军华 崔平远 崔祜涛 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-4,共4页
针对软着陆过程中自主选取安全着陆点的需要,研究了探测器机动能力的评估方法.首先根据软着陆制导律,建立加速度模型积分结果与剩余燃料可生成速度增量之间的数学关系,推导出探测器机动能力的数值计算方法;其次,将软着陆过程中抵消重力... 针对软着陆过程中自主选取安全着陆点的需要,研究了探测器机动能力的评估方法.首先根据软着陆制导律,建立加速度模型积分结果与剩余燃料可生成速度增量之间的数学关系,推导出探测器机动能力的数值计算方法;其次,将软着陆过程中抵消重力作用与位置机动看作两个独立的过程,并假设位置机动过程为理想两脉冲机动,推导出解析的软着陆机动能力表达式;最后,通过数值仿真表明两种分析方法能够得到相近的结果,解析的机动能力分析方法可以实时的对探测器可能着陆区域进行预测,能够为探测器自主的选定着陆点提供重要依据. 展开更多
关键词 软着陆 制导律 机动能力 障碍规避 两脉冲机动
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一种立方星编队重构多脉冲机动规划方法 被引量：2
8
作者 徐根 刘幸川 +1 位作者 陈丹鹤 廖文和 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1533-1543,共11页
针对立方星轨道机动能力约束,提出一种基于相对轨道根数动力学模型的多脉冲机动规划算法。对于相对轨道面内各分量之间的控制耦合问题,基于“先控制相对形状、后修正迹向距离”的策略,提出了满足速度增量约束的多脉冲机动规划算法;分析... 针对立方星轨道机动能力约束,提出一种基于相对轨道根数动力学模型的多脉冲机动规划算法。对于相对轨道面内各分量之间的控制耦合问题,基于“先控制相对形状、后修正迹向距离”的策略,提出了满足速度增量约束的多脉冲机动规划算法;分析了近地轨道J 2摄动和大气阻力摄动对相对轨道的影响,并基于线性化的状态转移模型提出了迭代优化策略,以降低立方星在摄动影响下的轨道机动误差。仿真结果表明,所提出的多脉冲机动规划算法在不同任务条件下均可获得有效的机动规划,迭代优化策略可有效地提高终点位置的精度,在基于高精度轨道递推搭建的任务仿真中也验证了算法的有效性,可用于立方星编队构建和重构任务。 展开更多
关键词 立方星编队 相对轨道根数 多脉冲机动规划 迭代优化
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航天器集群编队最优单脉冲机动
9
作者 王伟 袁建平 罗建军 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期799-806,共8页
对航天器集群编队最优单脉冲机动问题进行了研究.针对不同的任务约束,基于非线性相对运动的周期性条件,以解析的思路分别研究了机动时刻给定和机动时刻未定情况下集群编队的最优单脉冲机动问题.对于机动时刻给定的情况,从高斯变分方程... 对航天器集群编队最优单脉冲机动问题进行了研究.针对不同的任务约束,基于非线性相对运动的周期性条件,以解析的思路分别研究了机动时刻给定和机动时刻未定情况下集群编队的最优单脉冲机动问题.对于机动时刻给定的情况,从高斯变分方程和基于能量匹配条件的拉格朗日乘子法两个角度分别进行了探讨,将问题转化为对一元二次方程求极值或对一个单零点非线性方程求根;对于机动时刻未定的情况,将问题转化为对一个多零点非线性方程求根,通过傅里叶-贝塞尔级数展开可以得到任意高阶近似解.对于每种情况,推导得到二范数意义下能量最省对应的最优参考长半轴,以及所施加的最优速度脉冲.数值仿真验证了本文方法的正确性,并对仿真结果进行了解释和分析. 展开更多
关键词 集群编队飞行 单脉冲机动 周期性条件 航天器相对运动
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小推质比条件下Lambert制导方法的快速修正
10
作者 杏建军 陈子昂 +1 位作者 石凯宇 廖俊 《现代防御技术》 北大核心 2017年第2期1-5,73,共6页
针对Lambert速度冲量制导方法小推质比实施误差较大的问题,提出了一种解析的快速修正方法。该方法以Lambert速度冲量制导终端状态为约束条件,采用修正初始制动点的方式修正小推质比实施速度冲量带来的误差。仿真结果表明:该方法可有效... 针对Lambert速度冲量制导方法小推质比实施误差较大的问题,提出了一种解析的快速修正方法。该方法以Lambert速度冲量制导终端状态为约束条件,采用修正初始制动点的方式修正小推质比实施速度冲量带来的误差。仿真结果表明:该方法可有效修正速度冲量假设小推质比实施的误差,并且具有计算量小、速度快的优点。 展开更多
关键词 Lambert制导 速度冲量 有限推力 小推质比 线性化方法 解析修正
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