国家自然科学基金(11002040)
- 作品数：6 被引量：30H指数：3
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- 相关领域：航空宇航科学技术更多>>
- 近地单质量块Drag-Free卫星自适应控制方法被引量：2
- 2013年
- 为了实现Drag-Free卫星中卫星本体对内部质量块的高精度跟踪,首先推导了近地环境下卫星与质量块的相对运动动力学方程,并分析了影响二者相对运动的主要干扰源,针对单质量块Drag-Free卫星的位移模式设计了自适应控制器,适用于卫星质量和空间干扰为定常或慢变未知量的情况,且在卫星质量和外部干扰为未知常值的假设下,控制器能够保证卫星对质量块跟踪误差的全局渐近收敛,最后给出了仿真场景以说明本文方法的有效性.
- 董晓光曹喜滨张锦绣施梨
- 关键词：位移模式自适应控制参数估计
- 卫星编队飞行的鲁棒自适应控制方法被引量：8
- 2013年
- 研究了主从式框架下编队飞行的相对控制问题.首先推导了描述主从星相对运动的完整非线性动力学模型,利用完整模型的无摄动形式提出了最优参考轨迹生成问题,并应用高斯伪谱法将此问题转换成非线性规划问题,使其可以数值求解;基于Lyapunov方法设计了闭环系统的鲁棒自适应控制器,在存在未知干扰、未知主星轨道参数与控制以及未知从星质量的情况下,仅利用相对状态测量即能够保证闭环系统的参考轨迹跟踪误差和参数估计误差全局一致最终有界,并证明了跟踪误差的最终界可以通过选取合理的控制器参数使其任意小;最后给出了具体的仿真场景验证了本文主要结果的有效性.
- 董晓光曹喜滨张锦绣施梨
- 关键词：编队飞行鲁棒自适应参数估计伪谱法
- 基于粒子滤波的通信保障航天器相对导航方法被引量：3
- 2012年
- 为提高通信保障航天器天线指向精度,提出一种基于粒子滤波的通信保障航天器相对导航方法,获得两个航天器间更精确相对位置和速度.该方法利用测量距离远、覆盖率高和可全天候工作的无线电设备为主要测量部件,利用粒子滤波在非线性系统滤波上的优势,进行相对位置和速度的估计.仿真结果表明,新算法能够有效降低测量误差,提高相对位置和速度估计精度,保证通信保障航天任务的有效进行.
- 刘雪奎孙兆伟张健邓泓
- 关键词：粒子滤波相对导航通信保障在轨服务
- 基于气浮台的编队飞行地面试验建模与鲁棒控制器设计被引量：5
- 2012年
- 为分析验证卫星编队飞行涉及的相对导航、制导与控制以及星间通信等问题,搭建了编队飞行的地面试验系统,采用了一块3m×4.5m的气浮平台和具有两个平动自由度和一个转动自由度的卫星仿真器分别来模拟低阻力的空间环境和编队飞行的卫星,相对导航采用了视觉相机和室内GPS两种方案,星间通信则通过蓝牙进行模拟。推导了描述仿真器间相对运动的包含参数不确定性的动力学模型,并基于此模型设计了带极点配置的鲁棒H∞控制算法,通过姿态同步和构型保持等仿真实验重点对编队飞行的相对导航、星间通信和相对状态控制进行分析验证,对实际的编队任务具有一定的参考和指导意义。
- 曹喜滨董晓光张锦绣杨正贤叶东
- 关键词：编队飞行H∞控制
- 近地轨道电磁编队飞行相对轨道动力学建模被引量：2
- 2012年
- 本文将电磁力引入编队飞行应用中,在考虑地球扁率和大气摄动情况下,建立了电磁编队飞行相对轨道动力学模型.基于磁偶极子假设,推导了编队飞行任意两颗卫星间电磁力模型,采用Hill方程的形式给出了电磁编队飞行的相对轨道动力学表述.分别对编队飞行任意两颗卫星间电磁力、大气阻力以及地球扁率摄动进行线性化,得到了电磁编队飞行线性化相对轨道动力学模型.仿真结果表明,线性化相对轨道动力学模型合理可行,与非线性模型相比,运行3圈后误差为0.05～5 m,误差主要来自于电磁力线性化.
- 侯振东曹喜滨张锦绣
- 关键词：轨道动力学磁偶极子线性化
- 编队飞行自主控制的自适应方法被引量：11
- 2012年
- 自主的高精度相对控制是实现卫星编队任务的关键技术,自主性要求控制器尽可能只利用星载设备所能提供的测量信息以减少星间通信量,高精度要求控制器连续的消除干扰力、期望轨迹推演以及参考星轨道控制与机动所造成的跟踪误差,为此,本文推导了描述星间相对运动的完整动力学模型以及对期望轨迹的跟踪误差模型,基于Lyapunov方法设计了自适应控制器,并证明了此控制器可以保证闭环系统的最终跟踪误差小于指定的界。本文给出的控制器仅需要星间的相对位置和相对速度测量,不需要主星的轨道参数、轨道位置和轨道机动信息,从而具有较高的自主性。仿真结果表明本文给出的控制器可以完成对期望轨迹的跟踪。
- 曹喜滨董晓光张锦绣施梨
- 关键词：编队飞行自主性自适应控制
