月球探测器返回轨道快速搜索设计 被引量：16

1

作者 高玉东 郗晓宁 +1 位作者 白玉铸 刘磊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期765-771,共7页

结合月球探测器返回地球的工程需求多约束背景,在双二体模型的假设下建立了一套理论解析模型,并采用二分法的搜索算法,快速实现了满足多种约束条件下的月地返回轨道设计。文中给出的搜索算法及流程快速有效,其结果可为轨道的精确设计提... 结合月球探测器返回地球的工程需求多约束背景,在双二体模型的假设下建立了一套理论解析模型,并采用二分法的搜索算法,快速实现了满足多种约束条件下的月地返回轨道设计。文中给出的搜索算法及流程快速有效,其结果可为轨道的精确设计提供良好的初值,对于要求返回的月球探测器设计工程任务具有一定的理论指导意义和应用价值。 展开更多

关键词 月球探测器 月地转移轨道 轨道搜索设计 二分法 多目标约束条件

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采用改进非支配近邻免疫算法的低轨混合星座设计优化 被引量：7

2

作者 姜兴龙 姜泉江 +1 位作者 刘会杰 余金培 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1007-1014,共8页

针对低轨同构星座覆盖资源在纬度上分布不均匀的不足,提出采用低轨混合星座提升覆盖均匀性的设计方案,并推导了满足全球任意点平均每天覆盖一定次数的最小卫星规模估算公式。针对非支配近邻免疫算法(NNIA)约束处理方面的不足,提出基于... 针对低轨同构星座覆盖资源在纬度上分布不均匀的不足,提出采用低轨混合星座提升覆盖均匀性的设计方案,并推导了满足全球任意点平均每天覆盖一定次数的最小卫星规模估算公式。针对非支配近邻免疫算法(NNIA)约束处理方面的不足,提出基于约束支配的改进非支配近邻免疫算法(Modified NNIA),并以此设计了一种低轨混合星座优化平台来优化带约束的星座设计问题。仿真结果表明,改进的NNIA算法在收敛速度和多样性上均优于非支配分层遗传算法(NSGA-II)和多目标粒子群算法(MOPSO),可大大提高星座设计的效率。同时优化结果也表明低轨混合星座可提高覆盖的均匀性和大部分区域的覆盖次数,进而减少特定覆盖要求所需的卫星数目。 展开更多

关键词 星座 多目标优化 约束处理 免疫算法 NSGA-Ⅱ算法 MOPSO算法

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Lambert转移中途修正的全局概率最优策略 被引量：4

3

作者 徐明 谭田 +1 位作者 李志武 徐世杰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期574-578,共5页

应用Monte-Carlo法和遗传算法的联合仿真求解Lambert转移中途修正的全局概率最优策略.首先推广限制性三体问题中求解周期性特解的微分修正算法构造出考虑J2项摄动下的Lambert转移轨道并以此作为参考轨迹,则中途修正策略仅需针对导航误... 应用Monte-Carlo法和遗传算法的联合仿真求解Lambert转移中途修正的全局概率最优策略.首先推广限制性三体问题中求解周期性特解的微分修正算法构造出考虑J2项摄动下的Lambert转移轨道并以此作为参考轨迹,则中途修正策略仅需针对导航误差、初始偏差修正的控制偏差等进行补偿.应用微分修正算法导出的单值矩阵,设计出3类线性和非线性中途修正策略,以适应不同的精度需要.随后应用Monte-Carlo和遗传算法的联合仿真,可以得到实现代价函数(落点误差最小)在概率意义下的最优解.与直接利用优化算法寻优需要已知各种误差量不同,得到的最优修正策略更具有普适性. 展开更多

关键词 Lambert转移 微分修正 中途修正 MONTE-CARLO法 遗传算法

原文传递

基于任务规划的有限推力燃料最优交会 被引量：3

4

作者 闫循良 汤一华 +1 位作者 徐敏 陈士橹 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期611-615,620,共6页

给出了空间交会冲量机动任务规划及基于该任务规划的有限推力燃料最优交会算法。首先,以双冲量空间交会作为问题的初步模型,采用Battin-Vaughan算法对追踪器初始位置和飞行时间的组合进行遍历计算,通过分析特征速度等值线图,进行空间交... 给出了空间交会冲量机动任务规划及基于该任务规划的有限推力燃料最优交会算法。首先,以双冲量空间交会作为问题的初步模型,采用Battin-Vaughan算法对追踪器初始位置和飞行时间的组合进行遍历计算,通过分析特征速度等值线图,进行空间交会的任务规划,为有限推力燃料最优交会提供重要的初值条件。基于任务规划分析,建立了有限推力燃料最优交会的最优控制模型,根据庞特里亚金极值原理将最优控制问题转化为两点边值问题,采用共轭梯度算法进行数值求解。在变轨时间固定、连续变推力的情况下,以总冲最小、满足终端位置和速度约束为指标,对推力大小和方向进行优化。通过数值仿真,得到了一些重要的结论,为工程应用提供了一定参考价值。 展开更多

关键词 空间交会 轨道优化 任务规划 燃料最优 有限推力 Battin-Vaughan算法 共轭梯度法

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小推力航天器的地月低能转移轨道 被引量：12

5

作者 徐明 徐世杰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期781-787,共7页

在限制性四体模型下研究基于小推力方式的地月低能转移问题,通过借助于平动点轨道的相空间结构来揭示小推力转移的机理。重点研究了小推力转移自由飞行段的构造:经由LL1点穿越获得最小能量的低能转移;而经由LL1点Halo轨道穿越,得到(M,N)... 在限制性四体模型下研究基于小推力方式的地月低能转移问题,通过借助于平动点轨道的相空间结构来揭示小推力转移的机理。重点研究了小推力转移自由飞行段的构造:经由LL1点穿越获得最小能量的低能转移;而经由LL1点Halo轨道穿越,得到(M,N)-圈穿越轨道;由于Halo轨道相对于平动点增加了一维度的选择,根据(2,2)-圈穿越轨道构造该转移的自由飞行段。在地球势阱逃逸和月球势阱捕获段,分别设计了合适的小推力的控制律及发动机开/关机时间,成功实施近地球段的小推力加速和近月球段的减速。尽管未对所得到的结果进行优化,所得转移轨道的燃料消耗也与类似边界条件的SMART-1轨道基本一致。 展开更多

关键词 地月低能转移 小推力 平动点 HALO轨道 (M N)-圈穿越轨道

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绕月飞行的大幅值逆行轨道研究 被引量：11

6

作者 徐明 徐世杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1785-1791,共7页

以地-月系为背景,研究了绕月飞行的大幅值逆行轨道(DRO)的轨道稳定性,及轨道转移等问题。数值结果表明:太阳引力对DRO稳定性有破坏作用,但仍能保持较长时间的绕飞。随后,利用与DRO相切的Lya-punov轨道研究了DRO的低能轨道转移:利用地月... 以地-月系为背景,研究了绕月飞行的大幅值逆行轨道(DRO)的轨道稳定性,及轨道转移等问题。数值结果表明:太阳引力对DRO稳定性有破坏作用,但仍能保持较长时间的绕飞。随后,利用与DRO相切的Lya-punov轨道研究了DRO的低能轨道转移:利用地月系LL1点Lyapunov轨道的不变流形,实现DRO的快速转移;利用LL2点Lyapunov轨道作为弱稳定边界(W SB)转移的入口,实现DRO的低能转移。显然,得到的两类转移方式完全不同于以往的研究,且数值仿真表明了设计方法的可行性。 展开更多

关键词 大幅值逆向轨道 平动点 Lyapunov轨道 弱稳定边界 不变流形

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基于轨道摄动解的卫星编队飞行(英文) 被引量：6

7

作者 杨维廉 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1166-1171,共6页

用完全不同的方法推导出一种两颗卫星相对运动的表达式。首先,它描述的是一颗真实的卫星相对一颗在理想轨道上运动的虚拟卫星的运动,而这正是研究编队飞行所必须的;其次,这个表达式将真实卫星相对虚拟卫星的三维位置表示成虚拟卫星的Bro... 用完全不同的方法推导出一种两颗卫星相对运动的表达式。首先,它描述的是一颗真实的卫星相对一颗在理想轨道上运动的虚拟卫星的运动,而这正是研究编队飞行所必须的;其次,这个表达式将真实卫星相对虚拟卫星的三维位置表示成虚拟卫星的Brouwer平根数及两卫星轨道根数之差的函数。据此便可以充分应用已有的关于轨道摄动的研究成果。作为一个基本模型,首先讨论了一颗真实卫星相对虚拟卫星形成椭圆型地面轨迹的飞行方式。基于轨道长期摄动的已有结果可以很容易地揭示这种飞行方式的长期变化,从而可以毫无困难地制定出轨道调整的策略。最后还研究了三颗卫星以同一条椭圆轨迹飞行的轨道设计和控制问题,该椭圆以虚拟卫星为中心。 展开更多

关键词 编队飞行 卫星轨道 轨道摄动 轨道控制

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地月低能转移的发生条件及轨迹构造 被引量：4

8

作者 徐明 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期275-289,共15页

应用平动点理论研究了地月低能转移的发生条件和轨迹构造.由于空间双圆模型存在周期性扰动,传统的平动点概念不再适用;根据Hill瞬时边界的连接情况定义了等效平动点LL_1和LL_2.通过构造合适的Poincare截面以获得所有可能的月球捕获轨道... 应用平动点理论研究了地月低能转移的发生条件和轨迹构造.由于空间双圆模型存在周期性扰动,传统的平动点概念不再适用;根据Hill瞬时边界的连接情况定义了等效平动点LL_1和LL_2.通过构造合适的Poincare截面以获得所有可能的月球捕获轨道的近月距和偏心率分布,从而获得了完全不同于Hill和圆型限制性三体问题的月面捕获能量.在空间双圆模型下,平动点和Halo轨道不变流形的渐近结构遭到破坏:到达或离开平动点的时间,由无穷转变为有限值;运动方向由双向变为单向.经由LL_1点穿越获得了最小能量的低能转移,借助LL_1-Halo轨道穿越得到了(M,N)-圈穿越轨道,经由LL_2点穿越获得了最小能量的弱稳定边界转移,借助LL_2-Halo轨道穿越得到了弱稳定边界逃逸和捕获窗口.最后,以地月转移和大幅值逆行轨道的切入为例,给出低能转移的小推力、脉冲和弱稳定边界等转移的实现方式. 展开更多

关键词 平动点 HALO轨道 地月低能转移轨道 SBCM模型 HAMILTONIAN系统

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卫星脉冲推力最优逃逸返回轨迹的非线性规划 被引量：1

9

作者 王敏 周军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期775-778,共4页

重点研究了卫星通过轨道机动逃避碰撞、拦截并经一段时间后返回原轨道的逃逸方式。利用非线性规划理论建立了脉冲推力能量最省的逃逸轨迹规划模型,并考虑非球形摄动的影响对模型进行了修正。通过仿真验证了模型的正确性及求解的可行性,... 重点研究了卫星通过轨道机动逃避碰撞、拦截并经一段时间后返回原轨道的逃逸方式。利用非线性规划理论建立了脉冲推力能量最省的逃逸轨迹规划模型,并考虑非球形摄动的影响对模型进行了修正。通过仿真验证了模型的正确性及求解的可行性,并分析了非球形摄动因素对逃逸过程的影响。 展开更多

关键词 逃逸 拦截 轨道机动 非线性规划

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基于ANSYS的机架结构的优化设计 被引量：5

10

作者 曹红娟 《强度与环境》 2013年第6期7-11,共5页

利用ANSYS有限元软件对某预研型号运载火箭上面级发动机用机架的结构进行了优化设计,建立了参数化模型,运用零阶和一阶优化方法得出最优解,并对最优解进行了结构强度和稳定性校核。经过优化设计,使得机架的结构质量大大减轻,优化效果明显。

关键词 有限元法 机架 结构设计 优化

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一种新型的低轨存储转发通信星座设计方法 被引量：2

11

作者 姜兴龙 梁广 +1 位作者 刘会杰 余金培 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期676-682,共7页

针对低轨存储转发星座的特点以及传统星座设计方法无法同时优化覆盖性能和网络性能的不足,该文提出一种新型的兼顾覆盖性能以及网络性能的低轨存储转发星座设计方法,并采用非劣分层多目标进化算法(NSGA-II)优化该多目标多约束星座设计... 针对低轨存储转发星座的特点以及传统星座设计方法无法同时优化覆盖性能和网络性能的不足,该文提出一种新型的兼顾覆盖性能以及网络性能的低轨存储转发星座设计方法,并采用非劣分层多目标进化算法(NSGA-II)优化该多目标多约束星座设计问题。通过基于STK和OPNET的协同优化仿真平台验证了该星座设计方法的有效性。 展开更多

关键词 星座设计 存储转发 多目标优化 非劣分层多目标进化算法(NSGA-Ⅱ) 端到端时延

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绝热层粘接检测图像的多分辨率融合 被引量：1

12

作者 杨风暴 韩焱 阳方林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期50-52,共3页

基于固体火箭发动机绝热层超声C扫描粘接检测时高分辨率探头检测易受噪声干扰、低分辨率探头检测精度不高的矛盾 ,提出了将两种不同分辨率探头检测图像融合的方法 ,讨论了利用二维小波多分辨率分析法进行图像融合的步骤与算法 ,并将其... 基于固体火箭发动机绝热层超声C扫描粘接检测时高分辨率探头检测易受噪声干扰、低分辨率探头检测精度不高的矛盾 ,提出了将两种不同分辨率探头检测图像融合的方法 ,讨论了利用二维小波多分辨率分析法进行图像融合的步骤与算法 ,并将其用于实际检测的粘接图像的处理 ,实验表明采用所提出的方法完全可以获得高分辨率。 展开更多

关键词 图像融合 信息处理技术 超声检测 绝热层 粘接 多分辨率分析

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复合材料桁架式发动机支架改型设计分析 被引量：6

13

作者 马海全 李竞蔚 《强度与环境》 2006年第4期39-43,共5页

采用DFH-3改进型平台的卫星变轨发动机支架直接安装在承力筒下锥段的内壁,要求在正弦振动载荷条件下,变轨发动机安装法兰面的最大加速度响应(5Hz^100Hz范围内)不得超过3g。针对上述条件,本文对DFH-3改进型平台变轨发动机支架直接继承现... 采用DFH-3改进型平台的卫星变轨发动机支架直接安装在承力筒下锥段的内壁,要求在正弦振动载荷条件下,变轨发动机安装法兰面的最大加速度响应(5Hz^100Hz范围内)不得超过3g。针对上述条件,本文对DFH-3改进型平台变轨发动机支架直接继承现有产品的可行性进行了分析,并对几种可能的设计变更方式进行了分析,最终得到了对变轨发动机支架结构进行加强的优选方案。 展开更多

关键词 支架 频率响应分析 改型设计

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某姿控发动机组安装板结构拓扑优化设计 被引量：1

14

作者 冯思锐 何锋 +2 位作者 王浩 刘忠 郑彦博 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2018年第4期37-41,共5页

由于某航天飞行器姿控动力系统工作环境复杂,姿控阻力大,对其结构有较高的刚度和强度要求,这与航天器要求小的结构重量系数存在一定的矛盾。通过有限元中的拓扑优化方法计算分析,找出结构中力的传递路径,对原始模型进行了等质量、等刚... 由于某航天飞行器姿控动力系统工作环境复杂,姿控阻力大,对其结构有较高的刚度和强度要求,这与航天器要求小的结构重量系数存在一定的矛盾。通过有限元中的拓扑优化方法计算分析,找出结构中力的传递路径,对原始模型进行了等质量、等刚度和综合考虑质量和刚度的改进。通过对比分析优化前后的刚度、强度和模态计算结果表明:拓扑优化结果对模型改进具有指导作用,等质量改进时,刚度提高21.4%;等刚度改进时,质量减少15.3%;综合考虑质量和刚度改进时,强度提高25%以上,刚度提高15%以上,质量减少10%以上。 展开更多

关键词 拓扑优化 姿控 发动机组 安装板

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小型固体火箭发动机点火药盒模具的设计 被引量：4

15

作者 牛嵩高 《弹箭与制导学报》 CSCD 1989年第2期80-81,62,共3页

本文介绍用硝化棉片制造的点火药盒外壳,所使用模具的设计方法,以及模具尺寸的计算和模具的构造。并列举了具体的例子。

关键词 小型固体火箭 发动机 点火药盒模具 结构设计 模具 尺寸公差

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应用桁架结构改进远地点发动机支架的研究

16

作者 赵小津 林益明 《航天器工程》 1999年第3期50-55,共6页

采用桁架结构的形式对远地点发动机支架提出了改进结构方案的设想。并通过计算分析与原方案的性能进行比较,认为采用桁架结构作为远地点发动机支架方案具有明显的优势,适合批量化生产的需求。

关键词 结构设计 桁架结构 支架 远地点发动机

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固体火箭发动机羽流及其对垂直平板冲击的计算 被引量：1

17

作者 张佳心 杨道伟 梅其志 《兵工学报（弹箭分册）》 CSCD 1989年第1期33-39,共7页

用特征线法对导弹垂直发射燃气排导系统中喷管羽流流场及羽流对垂直放置的平板的冲击进行了计算。对羽流中激波的计算通过严格的激波计算方法和简化的方法的对比,提出了一种简化的方法,特别是对马赫盘位置的确定也提出了一种准确而简化... 用特征线法对导弹垂直发射燃气排导系统中喷管羽流流场及羽流对垂直放置的平板的冲击进行了计算。对羽流中激波的计算通过严格的激波计算方法和简化的方法的对比,提出了一种简化的方法,特别是对马赫盘位置的确定也提出了一种准确而简化的方法,以适合于工程计算,对羽流冲击垂直的底板也提出了一种计算方法,并把理论计算结果与实验测试进行了对比,实验是在缩比实验装置上进行的,用压力传感器测量了底板中心的气流滞止压力,理论计算的压力和实验测得的数值相符合,说明理论计算方法的可靠性和准确性。 展开更多

关键词 固体火箭 发动机 羽流 垂直平板冲击 特征线法

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卫星490NG发动机复材支架测调方法改进

18

作者 周勇 徐云甫 +2 位作者 李继东 赵婕 段萍 《中国新技术新产品》 2021年第4期54-56,共3页

该文针对卫星490NG发动机复材支架测调工作存在经纬仪测调效率低、误差大、调整过程精度不易控等问题。提出了1种基于激光跟踪仪测调安装模板定位销孔位置度进而保证发动机复材支架精度方法,通过图纸解算出发动机模板三销孔在整星坐标... 该文针对卫星490NG发动机复材支架测调工作存在经纬仪测调效率低、误差大、调整过程精度不易控等问题。提出了1种基于激光跟踪仪测调安装模板定位销孔位置度进而保证发动机复材支架精度方法,通过图纸解算出发动机模板三销孔在整星坐标系中的相对位置坐标,利用激光跟踪仪实时监测,将测调过程中的模板移动数值量化,操作人员能直观、准确地完成测调。通过试验,验证了该方法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 490NG发动机复材支架 发动机接口 东四平台卫星 测量方法

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“龙江2号”月球轨道微卫星定轨分析

19

作者 欧阳琦 牛东文 《深空探测学报》 2019年第3期254-260,共7页

微纳卫星深空探测任务中,通常所分配的测控资源有限,因此有必要对有限测控资源条件下微纳卫星的定轨精度进行分析。以微纳卫星深空探测为背景,采用“龙江2号”微卫星的轨道测量数据对其定轨精度进行了分析。“龙江2号”微卫星只有USB轨... 微纳卫星深空探测任务中,通常所分配的测控资源有限,因此有必要对有限测控资源条件下微纳卫星的定轨精度进行分析。以微纳卫星深空探测为背景,采用“龙江2号”微卫星的轨道测量数据对其定轨精度进行了分析。“龙江2号”微卫星只有USB轨道测量数据,且环月段测控资源相对紧张,每天有两站跟踪,共约3~4h的轨道测量数据。首先介绍了“龙江2号”微卫星飞行任务及其飞行过程中影响测定轨的因素;其次给出了定轨的动力学模型,对微卫星地月转移段的定轨精度进行了分析;最后通过分析摄动力、动量轮卸载以及数据弧段长度的影响,给出了微卫星环月阶段所使用的定轨策略,并通过重叠弧段比较的模式,给出了微卫星环月段的定轨精度。研究结论可以为后续微纳卫星深空探测任务提供有益参考。 展开更多

关键词 微纳卫星 深空探测 轨道确定

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