国家自然科学基金(11072194)
- 作品数：9 被引量：20H指数：3
- 相关作者：罗建军袁建平曹静马卫华张仁勇更多>>
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- 发文基金：国家自然科学基金航天飞行动力学技术重点实验室开放基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学更多>>
- 基于E/I联合隔离的卫星编队飞行安全轨迹设计与控制被引量：2
- 2012年
- 研究了偏心率/倾角(E/I)联合隔离方法在卫星编队安全轨迹设计和保持控制中应用。首先,引入E/I矢量和相对E/I矢量,建立了相对E/I矢量描述的相对运动方程。然后,分析了摄动对相对E/I矢量和编队安全性的影响,得到了安全性要求下相对E/I矢量需要满足的条件;推导了E/I联合隔离控制方程,提出了安全轨迹保持控制策略。最后,通过仿真验证了基于E/I联合隔离的安全轨迹设计与控制策略的有效性。
- 周亮罗建军
- 关键词：编队飞行摄动
- 交会对接视觉相对导航系统半物理仿真
- 2012年
- 飞行器自主交会对接最终逼近段,通过视觉导航系统可以精确测量两飞行器在对接过程中的相对位置和姿态。根据飞行动力学建立相对导航观测模型和状态模型;设计基于微型可见光对接敏感器的相对导航算法;应用扩展卡尔曼滤波器(EKF),并采用simulink软件模块建立相对导航算法的模型;采用实验室的光电组合测量与相对导航系统成功的进行了地面半物理仿真。实验结果表明,导航半实物系统能够为两个交会对接航天器提供足够精度的相对运动状态信息。
- 张仁勇罗建军马卫华苏二龙
- 关键词：自主交会对接相对导航扩展卡尔曼滤波半物理仿真
- 航天器集群飞行最优一致性控制
- 本文研究了一种基于线性二次调节器(LQR)的航天器集群飞行最优一致性控制方法.首先使用周期延迟误差作为协同状态量,建立了单个航天器和由多个航天器组成的航天器集群系统的周期延迟误差动力学模型,然后将航天器集群周期有界相对运...
- 周亮罗建军张博
- 关键词：一致性LQR
- 赤道平面J_2束缚轨道研究被引量：1
- 2013年
- 对近地航天器有显著影响的J2项摄动势函数是轴对称的.而当航天器的轨道倾角为零时,J2项势函数由轴对称退化为球对称.本文从能量的角度来研究近地航天器J2束缚轨道特性.通过引入"势能井"的概念,证明了J2项势函数作用下,赤道平面内存在两类束缚轨道:环形束缚轨道与圆形封闭轨道.根据总能量与有效势的关系,分析了形成这两类J2束缚轨道的条件.利用球对称势的周期性理论,借助椭圆积分推导了环形J2轨道径向周期、周向周期和向径的表达式,以及圆形J2轨道的周期和角速度.分析了圆形封闭轨道的稳定性,以及受到小扰动后向径的演化规律.最后探讨了这两类J2束缚轨道潜在的应用.
- 王伟袁建平袁建平罗建军
- 关键词：J2项摄动椭圆积分
- 航天器规避动态障碍物的自适应人工势函数制导被引量：7
- 2012年
- 针对航天器近距离操作中的动态障碍物规避问题,研究了一种燃料较省、精度较高的规避动态障碍物的自适应人工势函数制导方法。首先,对于引入高斯函数形式斥力势会使势函数在收敛点处的值不为零的情况,对斥力势乘以修正项,使得在收敛点的势能为零,消除了平衡点的偏离;在规避静态障碍物的基础上,研究了规避动态障碍物的人工势函数制导。其次,根据速度与引力梯度之间的关系,设计负反馈,使引力势梯度"适应"速度的变化,研究了规避动态障碍物的自适应人工势函数制导。最后,采用精确的数学模型进行数值仿真,验证所设计的制导律的正确性和有效性,并与传统的人工势函数制导对比。仿真结果表明:采用修正势函数提高了收敛精度;自适应人工势函数制导控制脉冲作用施加更加合理,相比人工势函数而言,总速度脉冲消耗可节省30%,精度提高两个数量级。
- 高鹏罗建军
- 关键词：制导动态障碍物自适应航天器
- 基于微分进化算法的深空小推力轨道优化设计
- 2014年
- 针对多目标多任务的深空探测轨道优化设计问题,基于以太阳为主引力体的二体模型,采用电推进小推力系统,提出了将目标行星的探测方式、探测顺序、发射窗口同时进行全局优化的解决方案。依此建立小推力轨道优化设计算法模型,利用微分进化算法进行全局一体化优化设计,得出多目标多任务的一体化深空探测轨道。通过与相同条件下其他设计方法的结果比对分析得出:基于小推力推进方式并采用微分进化算法进行优化的轨道优化设计方案,在多目标多任务深空轨道一体化设计问题上具有可行性及应用价值。
- 张仁勇罗建军程潏
- 关键词：小推力深空探测微分进化
- 航天器集群飞行的蜂拥涌现控制算法研究
- 研究了蜂拥涌现的机制和算法在航天器集群飞行控制中的应用.首先介绍了蜂拥涌现的概念、机制及航天器集群飞行中蜂拥涌现的控制问题,然后从航天器相对运动动力学模型出发,结合代数图论、Olfati蜂拥控制算法,设计了具有动态切换拓...
- 白艳萍罗建军张博
- 关键词：蜂拥图论分布式控制
- 基于可观测性分析的单测角相对导航与闭环制导技术被引量：2
- 2015年
- 针对仅有相对角度信息的空间交会问题,进行了基于可观测性分析的单测角相对导航与闭环制导技术研究。首先,建立了系统滤波模型,并从新视角对滤波系统进行了可观测性分析,得到了系统可观测的充分条件。然后,结合多脉冲滑移安全制导策略分析了单测角相对导航与制导的耦合关系,得到了耦合关系的数学表达,并利用耦合关系设计了相对导航与闭环制导方案。最后,通过Monte Carlo打靶仿真验证了该方案的有效性,并分析了不同传感器误差与初始状态误差水平下的导航与制导精度。
- 龚柏春罗建军袁建平马卫华
- 关键词：MONTECARLO方法导航制导自主交会
- 一组新的四元数轨道要素建模方法被引量：3
- 2013年
- 针对传统以欧拉角为参数的轨道要素的奇异性、不确定性以及计算效率低等问题,提出了一种新的四元数轨道要素。建立了新轨道要素与经典轨道要素,以及新轨道要素与惯性系下位置、速度的相互转换关系,推导了基于新轨道要素的高斯摄动方程。以J2项摄动下的轨道推演为例进行仿真验证,结果表明新轨道要素不仅在圆轨道与赤道平面轨道处不存在奇异性和不确定性,而且由于新轨道要素不涉及三角函数运算,新高斯摄动方程积分效率和计算精度明显提高。
- 曹静袁建平罗建军
- 关键词：四元数欧拉角轨道摄动
- 椭圆轨道非线性相对运动模型的周期解与应用被引量：4
- 2013年
- 在长期的航天器编队飞行中传统的基于线性相对运动模型设计编队保持轨道的方法会引起较多的燃料消耗。首先采用摄动法解析地求得了考虑二阶非线性项时椭圆轨道相对运动模型的周期性条件和周期解;然后以此周期解为参考轨道设计了基于Lyapunov稳定的PD保持控制律。仿真结果表明:基于椭圆轨道非线性相对运动模型的周期解较基于椭圆轨道线性相对运动模型的周期解,精度明显提高;以前者为参考轨道的保持控制与以后者为参考轨道的保持控制相比,燃耗明显降低。
- 曹静袁建平罗建军
- 关键词：摄动法周期解编队飞行航天器
