国家教育部博士点基金(20070287007)
- 作品数：13 被引量：84H指数：6
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- 相关领域：航空宇航科学技术电子电信交通运输工程更多>>
- 基于信息一致性的分布式卫星姿态同步研究被引量：10
- 2010年
- 针对分布式卫星自主姿态同步问题,提出了一种基于信息一致性的姿态协同及跟踪控制方法,它采用信息一致性的理论,通过设计卫星间的信息传递模型来解决分布式卫星间的姿态同步问题。文中分别给出了姿态协同及姿态跟踪两种控制方法,并对其稳定性进行了分析。最后针对两种信息拓扑模型,以实际的多颗分布式卫星和PWM(脉宽调制)喷气系统进行仿真实验,表明了本文方法有效地实现了姿态的协同及跟踪。
- 陈志明王惠南刘海颖
- 关键词：分布式卫星一致性
- 基于对偶四元数的编队飞行卫星相对位姿描述及算法研究被引量：6
- 2011年
- 针对编队飞行微小卫星,突破轨道姿态分而治之的传统模式,利用对偶四元数,提出了主从星间的相对位置和姿态统一描述方法,建立了对偶四元数卫星编队运动学模型。该方法区别于描述刚体纯旋转变换的四元数方法,将主从星的本体系之间坐标变换的旋转和平移过程进行融合、统一,并具有非常简洁的形式。同时,给出了求解模型的算法,解算出主从星间的相对位置和姿态。仿真结果表明该模型及算法科学合理,能够满足编队飞行的测控要求。
- 马可锌王惠南付世勇
- 关键词：卫星编队飞行相对位姿
- 基于对偶四元数的航天器交会对接位姿双目视觉测量算法被引量：14
- 2013年
- 针对航天器交会对接中位姿参数的测量问题,突破传统的位姿计算态分而治之的模式,采用双目视觉技术和对偶四元数这一数学工具,建立了追踪航天器与目标航天器间相对位姿参数的统一描述模型。该模型与传统的欧拉角和四元数的描述方法完全不同,具有非常简洁统一的形式。同时,针对该对偶四元数模型,给出其两步解析算法,解算出两航天器间的相对位置和姿态参数。仿真结果表明该算法能够满足航天器位姿参数的测量要求,并且具有较强的稳定性,对航天器的在轨实时应用具有重要参考价值。
- 钱萍王惠南
- 关键词：双目视觉相对位姿交会对接
- 基于类GPS技术的编队卫星相对参数测量研究被引量：2
- 2012年
- 针对编队飞行小卫星间相对位置和相对姿态的测量,提出利用类GPS技术实现编队卫星间的自主测量,建立相应的测量模型来获得与相对位置和相对姿态相关的观测量。利用C-W方程和姿态运动学方程建立相应的状态方程,通过扩展卡尔曼滤波实现对编队卫星间相对参数的实时估计。MATLAB仿真结果表明,此方法能够获得很高的测量精度。
- 崔小松王惠南
- 关键词：编队卫星位姿测量
- 单目视觉下基于对偶四元数的卫星姿态的确定被引量：12
- 2008年
- 在航天器姿态动力学和机器视觉理论基础上,提出一种新的卫星姿态确定的算法。单目相机作为观测设备,用对偶四元数以及几何透视投影法,将从星3D姿态参数转换为2D照片平面参数。最后,将表征坐标变换的对偶四元数中的位移和旋转分量以及运动角速度和线速度作为状态量,2D坐标参数作为观测值,建立滤波器,得到了表示相对运动的对偶四元数的估计值。在30 s内的仿真结果证明了对偶四元数在表示刚体运动变换时的优越性,为从星姿态测量找到一个更有工程应用价值的方法。
- 左俊青王惠南刘海颖冯成涛
- 关键词：单目视觉
- 基于大气阻力的微小卫星编队控制被引量：1
- 2010年
- 以传统卫星编队及姿态控制方案为基础,提出一种基于大气阻力的微小卫星编队飞行控制方案,给出相应的系统配置和姿态轨道控制律.该方案采用4块气动板对卫星姿态及队形进行控制,提高了功能密度,显著减小了系统复杂性.采用气动板使卫星编队飞行任务摆脱卫星燃料载量的限制,延长了卫星的生命周期,在应用中具有优势.仿真实验验证了基于大气阻力的卫星控制方案的有效性.
- 陈志明王惠南刘海颖
- 关键词：大气阻力卫星编队队形控制
- 基于虚拟结构的卫星编队机动控制被引量：9
- 2011年
- 针对某些航天任务在小卫星机动过程中需要保持编队构型,提出了利用虚拟结构解决三星编队机动控制问题。建立了虚拟结构坐标系,在机动过程中,三颗卫星视为一个虚拟刚体,保持编队构型。设计了虚拟结构的动力学和运动学控制器。动力学控制器包含编队队形反馈,实现对编队速度的控制。针对外加干扰,设计了姿态变结构控制器,利用李雅普诺夫方法证明了系统的稳定性。对三星编队机动进行仿真,实现了编队构型的保持,验证了方法的有效性。
- 冯成涛王惠南刘海颖
- 关键词：卫星编队变结构控制
- 基于OFDM信号的无线电定位系统研究
- 2010年
- 针对NLOS(非视距)环境下高精度定位,给出了基于OFDM(正交频分复用)信号的无线电定位方法,利用现有的并非专门为定位设计的无线电信号进行定位。建立了OFDM无线电定位模型,分析了OFDM信号结构,给出了基于TDOA(波达时间差)定位方法。采用特征相关法进行符号边界、采样序列和符号序列偏移计算,通过仿真验证了本文方法的有效性,尤其是均值特征相关法在信噪比为-5dB时也可获得精确的TDOA测量。
- 刘海颖叶伟松冯成涛
- 关键词：无线电定位非视距正交频分复用波达时间
- 地面站频率不稳定对航天器跟踪性能影响的分析被引量：5
- 2010年
- 针对地面站的频率标准对航天器跟踪性能影响的问题,采用双向跟踪模式建立了多普勒测速跟踪系统模型。研究了频率标准的确定性和随机性起伏对无线电多普勒测量的影响。分析表明,时间统一系统的不准确和不稳定导致的频率标准不理想,是无线电跟踪测量的主要误差源,进一步推导了Allan方差、取样时间以及电波往返传输时间与地面站系统多普勒测速精度的关系。通过铷、铯、氢原子频率标准的仿真实验,验证了分析方法的有效性。
- 刘海颖杨宇晓丁尚文冯成涛
- 关键词：地面站航天器ALLAN方差
- 基于三目视觉测量的航天器交会对接相对位姿确定算法被引量：14
- 2010年
- 针对航天器交会对接过程中位姿参数的测量问题,提出了三目视觉的测量方法。本文阐述了三目视觉的测量原理,建立了数学模型,分析了测量系统的误差。仿真结果表明该方法有效。与双目视觉相比,它能降低图像匹配误差的影响,提高特征点的定位精度,增加测量系统的可靠性,因此能够满足航天器位姿参数的测量要求,对航天器在轨实时应用具有重要参考价值。
- 钱萍王惠南
- 关键词：交会对接
