郭正雄
- 作品数：9 被引量：18H指数：3
- 供职机构：中国科学院力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学自动化与计算机技术兵器科学与技术更多>>
- 地球边缘大气密度时空特性分析被引量：4
- 2012年
- 分析了地球边缘大气密度的时变特性及空间分布特性。从物理原因出发并基于NRLMSISE-00和MET-99大气模型计算随不同时空变量变化的相对大气密度,以说明各时空因素对地球边缘大气密度的影响程度。分析结果表明地球边缘大气密度具有较强的时变特性,昼夜和季节均对大气密度产生一定影响。空间特性表现为纬度对大气密度的影响明显,而经度影响微弱。季节不同导致纬度的影响程度不同,纬度因素在夏季和冬季的影响强于春秋。随着纬度的增加,季节对地球边缘大气密度的影响逐渐增强,而当地时间的影响呈减弱趋势。相比较而言,低纬区的昼夜波动强于季节波动,高纬区的季节波动强于昼夜波动。
- 郭正雄李文皓张珩
- 关键词：大气密度
- 近地空间磁场梯度分布特性及磁力效应研究被引量：5
- 2012年
- 以国际地磁参考场模型IGRF11为基础,推导出地球磁场梯度分布公式,并对近地空间磁场分布特点进行了分析。由基本磁力学可知,带强磁体的航天器在地磁环境中不仅受到磁力矩作用,还将受到与地磁梯度相关的磁力的影响。根据地磁环境下的磁体受力机理,文章讨论了以弱磁力改变轨道倾角的方法,并通过数值仿真验证了其有效性。
- 刘开磊张珩李文皓肖歆昕郭正雄
- 关键词：地磁场
- 地球大气边缘高超声速飞行再入点调整方法被引量：1
- 2013年
- 分析环境波动对地球大气边缘高超声速飞行的影响,论证了利用微弱气动力实现再入点调整的可能性。提出神经网络I-PIDA姿态控制策略,控制力矩由脉宽调制驱动的反作用推力器实现,利用模糊预测制导的方法实现再入点的精确调整。仿真算例说明该方法可以实现姿态跟踪和再入点的位置调整,并具有较强的鲁棒性。
- 郭正雄张珩肖歆昕李文皓刘开磊马欢
- 关键词：高超声速
- 航天器太阳帆板伸展过程最优控制的数值逼近方法被引量：3
- 2012年
- 讨论航天器太阳帆板伸展过程中航天器姿态运动的最优控制问题。利用多体动力学方法导出带太阳帆板航天器姿态运动方程。在系统角动量为零的情况下,带太阳帆板航天器系统的姿态运动控制问题可转化为无漂移系统的非完整运动规划问题。航天器太阳帆板伸展过程控制输入通过样条逼近或曲线拟合确定,并利用粒子群优化算法寻求最优控制输入。该方法克服了以往文献中控制输入在初始和终止时刻不为零的情况。数值仿真表明该方法对航天器太阳帆板展开姿态控制问题是有效的。
- 戈新生郭正雄
- 关键词：多体动力学航天器太阳帆板最优控制粒子群算法样条逼近
- 双刚体航天器姿态运动规划的样条逼近方法
- 2013年
- 双刚体航天器系统在无外力矩作用时,其姿态运动可通过连接双刚体航天器的关节铰进行控制,这种关节铰可由球铰或万向节铰构成.本文利用系统相对于总质心的动量矩守恒这一特性研究了双刚体航天器的三维姿态运动控制问题.分别导出带球铰和万向节铰连接的双刚体航天器系统三维姿态运动控制模型,并将系统的姿态运动控制问题转化为无漂移系统的运动规划问题.利用最优控制和样条逼近方法,在控制输入的样条逼近中引入粒子群算法,提出基于样条逼近的最优运动规划数值算法.运动规划的最优控制是光滑的,且初值和终值均为零,通过数值仿真,表明该方法对带球铰和万向节铰连接的双刚体航天器三维姿态运动规划是有效的.
- 戈新生郭正雄
- 关键词：样条逼近粒子群算法
- 地球低纬区边缘大气密度的预测被引量：1
- 2012年
- 基于NRLMSISE-00大气模型讨论日地空间环境对地球低纬度地区边缘大气密度的影响,提出预测地球低纬地区边缘大气日平均密度的简化模型法和经验法。简化模型法利用地磁活动和太阳活动的11年准周期特性,通过预测地磁活动和太阳活动的变化规律以预测地球边缘大气密度。经验法则直接利用第23个太阳活动周期的日平均密度变化曲线经过傅里叶变换处理得到日平均密度变化规律曲线,然后将曲线拟合得到不同高度下的密度昼夜波动规律,再利用预测得到的日平均密度即可计算出具体当地时间对应的密度情况。误差分析说明经验预测法比简化模型法精度更高。两种方法均具有较高的精度并且使用方便,可用于地球边缘大气密度的工程化预测计算。
- 郭正雄李文皓张珩肖歆昕刘开磊
- 关键词：空间环境
- 环境因素对远程近空间高超声速飞行的影响被引量：5
- 2013年
- 近空间飞行器的飞行环境具有较强的时空特性,空间和时间的变化均会产生一定的环境波动,进而影响远程近空间高超声速飞行。以近空间高超声速返回过程为研究对象,分析了几种典型的环境因素对远程近空间高超声速飞行的影响,利用飞行仿真实验计算得到环境因素在迎角为零的飞行条件下的影响程度包络范围。仿真结果表明,大气密度随昼夜和季节的波动均对飞行造成一定程度的影响,而地磁扰动和风干扰的影响也十分显著,对于洲际飞行而言,这些环境因素在设计控制系统以及制定飞行任务时必须予以考虑。
- 郭正雄张珩肖歆昕李文皓刘开磊
- 关键词：高超声速大气密度地磁活动
- 低轨航天器磁推进方法被引量：1
- 2012年
- 基于地球空间磁场的磁作用效应,提出了一类低轨航天器无工质消耗的磁推进方法,并对航天器的高度保持进行了研究。该方法具有作用机理明晰、物理结构简单、控制策略灵活等特征。以磁场对磁体作用的磁矩理论为基础,建立了带磁航天器飞行的磁推力模型,提出了基于磁力线追踪策略的轨道高度保持方法。利用熟知的IGRF11地磁模型,通过数值仿真计算,验证了磁推进方法对于600～1000km圆轨道航天器进行高度保持的有效性。
- 刘开磊李文皓张珩肖歆昕郭正雄
- 基于样条逼近的双刚体航天器姿态运动规划的优化算法
- 本文讨论带双刚体航天器系统姿态运动的最优控制问题。利用多体动力学方法导出球铰连接的双刚体航天器的姿态运动方程。在系统角动量为零的情况下，带双刚体航天器系统的姿态运动控制问题可转化为无漂移系统的非完整运动规划问题。利用最优...
- 郭正雄戈新生
- 关键词：多体动力学粒子群算法样条逼近最优控制
- 文献传递
