国家教育部博士点基金(20070699030)
- 作品数：8 被引量：42H指数：4
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- 一种新的卫星编队构型重构路径规划方法被引量：1
- 2010年
- 文章提出了一种编队整体系统建模的构型重构路径优化方法。首先根据编队卫星相对运动动力学模型,应用Kronecker直积推导出编队整体系统的模型预测控制方程。再以该方程设计优化目标函数并推导出动力学约束,以编队重构的燃料消耗总量最小与各星燃料消耗平衡为目标,采用非线性优化技术优化各星推力脉冲序列及初始构型上始发点与期望构型上目标点相位。最后以5颗星编队不同重构时间与推力脉冲数的构型重构为例进行仿真。仿真实验结果表明,当快速构型重构机动时采用文中提出的整体规划方法比集中规划方法燃料消耗减小约17%,燃料消耗的平衡性方差指标减小约72.5%,新方法具有较为明显优势。
- 张博罗建军
- 关键词：卫星编队
- 空间飞行器连续径向推力机动轨道研究被引量：4
- 2009年
- 在二体假设下对空间飞行器在径向推力作用下的机动轨道进行了研究。首先,在惯性坐标系中建立了空间飞行器在径向推力作用下的动力学方程,探讨了径向推力机动轨道的动量矩矢量和能量特性;然后推出了空间飞行器在径向推力作用下的逃逸条件,探讨了在圆轨道上运行的空间飞行器在连续常值径向推力作用下的三类机动轨道的特性,并给出了相应的算例及仿真计算结果;最后,研究了连续常值径向推力圆轨道,得出了空间飞行器在连续常值径向推力作用下沿圆轨道运行的条件,并与对应的等半径开普勒圆轨道和等角速度(等周期)开普勒圆轨道进行了比较。
- 周姜滨袁建平罗建军
- 关键词：非开普勒轨道
- 任意轨道要素冻结轨道的径向小推力控制策略研究被引量：7
- 2008年
- 传统的冻结轨道对轨道参数的设计有较为苛刻的要求,这在一定程度上限制了冻结轨道的应用。利用轨道平均技术,得出了空间飞行器在J2项摄动影响下轨道要素的平均变化率,推导了空间飞行器在径向、横向和副法向常加速度作用下轨道要素的平均变化率,分析了空间飞行器在径向常加速度作用下近地点幅角变化率的特点,提出了采用径向小推力的任意轨道要素冻结轨道的两种控制策略。应用这两种控制策略,可以使任意轨道满足冻结条件,获得任意轨道要素冻结轨道。仿真计算表明提出的任意轨道要素冻结轨道的径向小推力控制策略是有效的。
- 周姜滨袁建平罗建军
- 关键词：控制策略
- 一种基于信息一致性的卫星编队协同控制策略被引量：13
- 2010年
- 提出一种基于信息一致性的分布式协同控制策略,实现了卫星编队的构型建立、保持与整体机动。首先根据编队各星的初始相对状态,应用一阶一致性算法,协商估计出编队整体系统基准参考点的相对状态;再根据编队整体系统模型预测方程,以凸优化方法规划出期望重构机动路径;之后设计了基于二阶一致性算法的反馈协同控制律,使各星彼此协同地跟踪期望路径与构型、整体机动参考信息,并证明了系统的稳定性。仿真结果表明:只要在基准参考点一致性估计过程中信息拓扑图中存在最大生成树,该策略就能实现卫星编队的协同机动;反馈协同控制律能有效消除相对初始状态误差与地球非球形摄动J2项引起的各星状态偏离,并具有较好的容错性;与传统方法相比,本文方法在燃料消耗总量与均衡性方面均有所改善,且在构型快速建立或重构时,燃料消耗总量方面优势较为明显。
- 张博罗建军袁建平
- 关键词：卫星编队构型路径规划协同控制
- 在轨服务航天器导航系统仿真研究被引量：5
- 2010年
- 在轨服务航天器(On-orbit Servicing Spacecraft-OSS)具有重要的军事和民用价值。分析了OSS的导航任务,给出了导航系统总体方案并设计了导航工作模式。构建了OSS导航仿真系统的总体框架,分析了OSS导航仿真系统组成及仿真支撑环境,基于MATLAB/RTW仿真平台开发了OSS导航数字仿真软件。对数据时间同步技术、导航模式切换技术、推力分配算法等关键技术进行了分析。
- 罗建军王明明马卫华
- 关键词：OSS导航系统仿真MATLAB/RTW
- 航天器共振轨道研究被引量：4
- 2010年
- 建立航天器非开普勒运动理论是航天技术发展的必然。提出了一类非开普勒轨道——共振轨道。共振是自然界的一种普遍现象,当发生共振时,很小的输入可以使系统的状态产生较大变化。研究表明航天器在推力作用下的非开普勒运动在参数平面内可以视为一种受迫振动,也会发生共振现象。因此,可以利用共振原理来研究航天器的运动,称这样一类非开普勒轨道为共振轨道。首先通过合理地选择轨道描述参数、时间尺度和推力描述方式建立航天器共振轨道的动力学模型。然后讨论航天器在推力作用下轨道运动的振动规律,并给出共振轨道的概念及轨道方程。最后提出基于共振轨道的机动轨道设计方法。
- 陈记争袁建平朱战霞
- 关键词：非开普勒轨道
- 多航天器编队在轨自主协同控制研究被引量：6
- 2010年
- 提出一种基于信息一致性的分布式协同控制策略,该策略可自主实现多航天器编队的构型建立、保持与整体机动。在该策略中,编队内各航天器均具有局部的分层控制结构:参考点一致性估计层根据各航天器初始状态与编队内信息拓扑,协商估计出多航天器编队整体系统基准参考点;协同制导层根据编队整体系统模型预测控制方程,采用并行计算方式,规划各航天器从初始状态到期望构型的期望重构机动路径;协同控制层采用基于二阶一致性算法的协同反馈控制律,使各航天器彼此协同地跟踪期望路径和整体机动参考信息。仿真结果表明:当信息拓扑中存在最大生成树时,该策略能够实现多航天器编队构型建立、保持与整体机动的协同控制,并具有较好鲁棒性。
- 张博罗建军袁建平
- 关键词：航天器编队构型
- 基于θ-D非线性控制方法的伴随轨道控制被引量：3
- 2009年
- 为了实现燃料消耗最少的伴随轨道控制,研究使用θ-D次优非线性控制方法设计伴随轨道的优化控制律。相对运动模型中考虑了地球形状摄动的影响,且适用于在椭圆轨道上运行的目标航天器。采用状态变量增广法,对相对运动模型进行处理,以满足θ-D控制方法的要求。采用相对轨道要素设计了理想的基准伴随轨道。仿真计算结果表明,所设计的控制律是稳定的,能够以较少的燃料消耗实现伴随轨道的控制。
- 罗建军周文勇袁建平
- 关键词：航天器
