谢剑锋 作品数:70 被引量:151 H指数:6 供职机构: 北京航天飞行控制中心 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 国家中长期科技发展规划重大专项 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 天文地球 自动化与计算机技术 电子电信 更多>>
月球探测再入返回试验后续飞行方案研究 被引量:9 2015年 对于中国月球探测再入返回飞行试验的剩余推进剂,研究并设计了后续飞行方案。首先,基于月球探测再入返回飞行试验任务结束后的轨道和卫星状况,分析了可行的探测目标,确定了以日地月空间和相应平动点作为探测目标的后续飞行方案。其次,针对后续飞行方案中的轨道设计与控制需求,研究了平动点轨道直接转移入轨方法和不同系统的平动点轨道转移方法。相对于目前常见的基于不变流形的平动点转移轨道设计方法,文章方法无需进行大量的流形计算,因而计算步骤简单,计算量大大降低,尤其便于实际飞行任务应用。最后,设计了后续飞行方案的飞行轨道和相应的控制方案,同时分析了控制操作的地面测控条件。研究结果表明,基于月球探测再入返回飞行试验任务的剩余推进剂,完全可以在日地月空间开展多项具有创新性和重要应用价值的飞行试验验证,为我国后续"夸父"和月球探测等深空探测任务积累宝贵的测控技术和经验,同时为后续深空探测的"多目标多任务"设计思路提供有益借鉴。 刘磊 唐歌实 胡松杰 陈略 刘勇 谢剑锋 周建亮关键词:月球探测 平动点 嫦娥三号着陆器统计定位精度分析 被引量:9 2014年 "嫦娥三号"将在月球放置着陆器,实现月面软着陆,因此,需要对着陆器进行精确定位。本文简述了月球着陆器的统计定位方法与协方差分析理论,分析了影响统计定位精度的主要误差源。基于现有测控条件,从跟踪弧段和测量数据组合2个方面,对"嫦娥三号"着陆器的定位精度进行了分析。针对短弧条件下单站测距数据定位不稳键的问题,提出了结合月面高程约束的定位方法。协方差分析结果表明:高程数据的使用可以实现单站30min测距优于1km的定位精度;当观测数据累积至3d时,单站测量与VLBI(Very Long Baseline Interferometry,甚长基线干涉测量)的不同组合可以实现同等量级、优于百m的定位精度;测量系统差是制约定位精度的主要因素,完全标校测量的系统偏差则能实现10m左右的定位精度。 曹建峰 胡松杰 张宇 陈明 谢剑锋关键词:嫦娥三号 月球着陆器 协方差分析 定位精度分析 地月转移轨道中途修正优化分析 月球探测器在飞向月球的地月转移轨道途中,受各种误差的影响,一般需进行两到三次中途修正,才能使其到达预定的目标轨道。本文通过比较采用建立在B平面上的参数作为终端参数与采用目标轨道参数-近月点高度、轨道倾角作为终端参数进行中... 谢剑锋关键词:月球探测器 中途修正 文献传递 深空站区域对流层延迟模型构建及在嫦娥四号中的应用 被引量:3 2019年 深空干涉测量系统实时模式下主要依赖经典模型进行对流层延迟修正,但修正效果不佳,严重限制了实时测量精度.基于此,本文构建了一种区域高精度对流层延迟模型.首先,通过对流层延迟实测值与模型值的比对确定了Saastamoinen模型天顶延迟估计的修正系数,修正后对流层天顶延迟偏差由1.24 ns降至约0.9 ps;其次,为突破Saastamoinen模型气象数据约束,提出了高程修正的UNB3m模型,建立了测站区域大气参数估计模型,大气压强、温度、水汽压的估计偏差分别约为3.9 mbar,6.7 K,0.63 mbar,由大气参数模型值与实测值得到的对流层天顶延迟偏差约为14 ps,显著增强了天顶延迟估计的实时性;最后,通过分析Niell映射函数规律,确定干映射参数a为响应的主要影响参数,进一步通过最小二乘处理得到了参数a的最佳值.结果表明在仰角10°时,对流层延迟偏差约0.3 ns,相对缩小近1个量级.利用本文所提模型,嫦娥四号探测器实时定轨残差与事后对流层延迟实测值条件下的结果基本一致,相对原始对流层模型下的定轨残差显著改善.本文所提对流层区域模型不依赖于大气参数实测数据,估计精度高,可显著改善深空干涉测量实时定轨支持能力. 路伟涛 谢剑锋 谢剑锋 陈略 韩松涛 牛东文 陈略 李黎关键词:对流层延迟 基于CONT17的地球定向参数解算与自主ERP解算、预报 介绍了CONT17数据解算与分析,分析了深空站UT1监测试验、ERP预报。基于CONT17数据解算获得了高精度的EOP结果,准确提取地球定向参数高频项信息,可为相关地球物理科学研究提供数据支持。开展了基于深空站的UT1监... 陈略 平劲松 孙靖 唐歌实 谢剑锋 路伟涛 王美 刘祥 王娜关键词:地球定向参数 嫦娥五号探测器精细开环测速及空间引力红移验证设计分析 被引量:1 2023年 嫦娥五号(CE-5)任务具有天地联合的优势测控资源,为地基无线电测量新方法验证、工程应用与科学研究提供了优越条件.本文重点开展CE-5探测器开环测速精细提取及应用.首先,提出了基于信号重构互相关的开环测速多普勒频率提取算法,建立了从信号输入、信号处理到观测量输出的完整实现步骤;然后,基于中国深空网开展了CE-5轨道器开环测速试验,经信号处理分析结果表明:CE-5轨道器开环测速精度达到2–3 mHz水平,优于深空站基带测速精度3–4倍;其次,通过CE-5轨道器精密定轨,有效验证开环测速观测量应用效果,结果表明:开环测速的定轨残差为0.12 mm/s,基带测速的定轨残差为0.46 mm/s;最后,提出了基于深空探测器的多体问题引力红移验证方法,从理论上分析了高精度开环测速在引力红移验证方面潜在应用可行性,初步设计了引力红移验证设想方案,以现有CE-5轨道器开环测速结果为依据,建议开展引力红移验证专项试验,有望实现10-4–10-5水平的引力红移验证精度. 陈略 李文潇 李文潇 李海涛 孔静 孔静 王美 路伟涛 谢剑锋关键词:引力红移 航天器姿态机动事件与关联事件联合规划方法及装置 本发明公开了一种航天器姿态机动事件与关联事件联合规划方法及装置。其中,该方法包括:获取航天器的多个姿态机动事件的要素信息,其中,要素信息包括姿态机动类型和姿态机动过程中的多个第一特征动作的第一相对时刻;获取航天器的关联事... 彭德云 谢剑锋 陈翔 赵凤才 张爱成 张尧 张宽 润冬 高阳 金文马失效航天器姿态接管的SDRE微分博弈控制 被引量:5 2020年 针对燃料耗尽的失效航天器姿态接管控制问题,提出多颗微卫星协同实现姿态稳定的状态相关黎卡提方程(SDRE)微分博弈控制方法。首先,将姿态接管问题转化为多颗微卫星的微分博弈问题,基于组合航天器的姿态模型和微卫星的性能指标函数建立多颗微卫星的非线性微分博弈模型,微卫星通过独立优化各自的性能指标函数得到控制策略。其次,引入状态相关系数矩阵,将非线性博弈转化为状态相关线性二次型博弈,采用SDRE方法更方便地逼近微卫星的博弈均衡策略。最终通过李雅普诺夫迭代法求解耦合状态相关黎卡提方程组得到微卫星的状态反馈控制器,实现微卫星的自主决策。数值仿真验证了多颗微卫星采用微分博弈控制方法实现姿态接管的有效性和容错性。 柴源 罗建军 韩楠 韩楠关键词:微卫星 微分博弈 目标飞行器交会对接轨道的设计和控制 被引量:5 2011年 根据目标飞行器轨道高度和追踪飞行器入轨轨道高度,给出了目标飞行器交会对接轨道初始相位的设计方法。针对目标飞行器交会对接轨道控制要求,建立了共面相位计算模型以及轨道相位、高度和圆化度的多目标参数求解模型。基于定轨误差、轨道控制误差和轨道预报误差的调相时间分析,制定了目标飞行器调相控制策略。仿真计算表明,实现的目标飞行器交会对接轨道满足要求,验证了调相控制量优化原则的正确性,并对标称共面与虚拟共面的共面时刻和共面相位进行了比较。所提出的计算模型、控制策略和分析方法适用于目标飞行器交会对接轨道设计和控制实施。 李革非 宋军 谢剑锋 韩潮 许尤福关键词:交会 对接 目标飞行器 轨控标定方法研究及在交会对接中的应用 被引量:1 2014年 在航天测控任务中,对轨控效果进行标定并合理利用可以实现更为精准的轨道控制目标。提出一种用虚拟等效推力来替代姿态偏差所带来的影响,利用控前控后精密轨道同时标定轨控执行过程轨道切向、径向、法向三方向速度增量的方法,介绍该方法在我国交会对接任务中的应用情况,及其标定结果对定轨精度的敏感程度,试图在理论上进一步说明利用精密轨道进行轨控标定的可行性。 陈莉丹 李革非 谢剑锋 郝大功关键词:交会对接