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基于滚动时域策略的中继卫星多目标动态调度优化方法 被引量：2
1
作者 李恒伟 罗启章 +2 位作者 顾轶 范才智 伍国华 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期165-180,共16页
为提高中继卫星系统应对突发状况的能力,提出了基于滚动时域策略的中继卫星动态调度方法,将复杂动态调度过程分解为数个静态调度子问题,同时根据中继卫星动态调度需求,设计了多目标优化算法对子问题进行求解。首先构建了以最大任务完成... 为提高中继卫星系统应对突发状况的能力,提出了基于滚动时域策略的中继卫星动态调度方法,将复杂动态调度过程分解为数个静态调度子问题,同时根据中继卫星动态调度需求,设计了多目标优化算法对子问题进行求解。首先构建了以最大任务完成率和最小调度方案调整幅度为优化目标的中继卫星动态调度模型,然后基于动态调度特性提出了动态任务调度方法,该方法采用周期和事件驱动的混合重调度机制,将调度过程分成多个调度区间,在每个区间内利用自适应邻域搜索的多目标进化算法对窗口任务进行调度。为了验证所提出的动态调度模式及算法的有效性,开展了大量仿真实验。实验结果证明了所提方法在解决中继卫星动态调度问题方面的优越性,与前沿的多目标优化方法NSGA-Ⅱ、MDSA-NSGA-Ⅱ和MODJA相比,本文设计的算法能生成更高质量的解。 展开更多
关键词 中继卫星 动态调度 滚动时域策略 多目标优化 自适应邻域结构
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用户星对中继卫星的跟踪规律研究 被引量：14
2
作者 孙小松 杨涤 +1 位作者 杨旭 翟坤 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期41-45,共5页
根据中继卫星系统中用户星跟踪中继卫星的要求 ,定义了用户星天线坐标系 ,推导出了用户星天线对中继卫星的跟踪规律。通过该跟踪规律可以推出用户星天线跟踪中继卫星的跟踪角度、角速度和角加速度。同时 ,在给定系统一定初始条件的情况... 根据中继卫星系统中用户星跟踪中继卫星的要求 ,定义了用户星天线坐标系 ,推导出了用户星天线对中继卫星的跟踪规律。通过该跟踪规律可以推出用户星天线跟踪中继卫星的跟踪角度、角速度和角加速度。同时 ,在给定系统一定初始条件的情况下 ,利用该跟踪规律分别推出了用户星最大跟踪角度和角速度与用户星轨道高度和用户星轨道倾角之间的关系。最后利用 STK(Satellite Tool Kit)对该跟踪规律进行了间接验证。 展开更多
关键词 用户星 中继卫星 跟踪规律 STK
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中继卫星单址链路调度模型与算法研究 被引量：12
3
作者 陈英武 方炎申 顾中舜 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期52-58,共7页
中继卫星的任务规划与调度是空间资源管理的重要内容之一,目的在于为中继卫星系统的任务计划编制提供科学合理的决策手段与依据。中继卫星单址链路调度问题的重要特点在于,中继卫星与用户航天器之间并非时时可见,因此通信任务存在可见... 中继卫星的任务规划与调度是空间资源管理的重要内容之一,目的在于为中继卫星系统的任务计划编制提供科学合理的决策手段与依据。中继卫星单址链路调度问题的重要特点在于,中继卫星与用户航天器之间并非时时可见,因此通信任务存在可见时间窗口约束。只有在可见时间窗口内,通信任务才可能执行并完成。在进行合理假设的基础上,建立中继卫星单址链路调度问题的约束规划模型。对基本遗传算法进行改进,提出了基于有效基因路径表示的改进遗传算法。应用结果表明,基于约束规划理论建立中继卫星单址链路调度模型并采用基于有效基因路径表示的遗传算法求解是合理的。 展开更多
关键词 遗传算法 调度 约束规划 跟踪与数据 中继卫星
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基于ESO的用户星天线跟踪指向控制技术 被引量：5
4
作者 朱承元 杨涤 耿云海 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期174-179,共6页
基于独特的非线性扩张状态观测器(ESO),提出了一种用户卫星天线跟踪指向控制系统。该系统由程序跟踪内环和自动跟踪外环组成。内环控制器由三阶ESO、线性比例微分控制律和静态解耦律组成。外环控制器为一简单的积分控制器。ESO能够在不... 基于独特的非线性扩张状态观测器(ESO),提出了一种用户卫星天线跟踪指向控制系统。该系统由程序跟踪内环和自动跟踪外环组成。内环控制器由三阶ESO、线性比例微分控制律和静态解耦律组成。外环控制器为一简单的积分控制器。ESO能够在不依赖天线模型的情况下估计出系统状态和总扰动(称为扩张状态)。利用该扩张状态实现动态反馈补偿,则天线系统被简化为解耦的积分系统。基于ESO设计天线控制系统,无需精确的用户卫星天线模型。仿真结果表明,提出的天线控制系统具有较高的跟踪指向性能和对干扰和不确定性具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 跟踪与中继卫星系统 天线跟踪指向控制 扩张状态观测器 鲁棒性
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TDRSS中用户星的星-星天线跟踪规律深入研究 被引量：5
5
作者 翟坤 杨涤 孙小松 《飞行力学》 CSCD 2004年第3期88-91,共4页
应用坐标转换,得到用户星的星-星天线基本跟踪规律。针对几种情况,并考虑地球的隔断影响和天线的自身限制,对星-星天线的方位角和俯仰角表达式进行了修正和补充。最后,针对某用户星,应用Matlab进行数学仿真。结果表明,根据得出的跟踪规... 应用坐标转换,得到用户星的星-星天线基本跟踪规律。针对几种情况,并考虑地球的隔断影响和天线的自身限制,对星-星天线的方位角和俯仰角表达式进行了修正和补充。最后,针对某用户星,应用Matlab进行数学仿真。结果表明,根据得出的跟踪规律,可以使用户星的星-星天线最大范围地跟踪中继卫星。 展开更多
关键词 TDRSS 用户星 星-星天线 方位角 俯仰角 隔断
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中继卫星多址链路调度问题的约束规划模型及算法研究 被引量：8
6
作者 方炎申 陈英武 王军民 《航天返回与遥感》 2006年第4期62-67,共6页
中继卫星多址链路调度问题是中继卫星系统应用中必须解决的重要问题,其重要特点在于,中继卫星与用户航天器之间并非时时可见,因此通信任务存在可见时间窗口约束。只有在可见时间窗口内,通信任务才可能执行并完成。在进行合理假设的基础... 中继卫星多址链路调度问题是中继卫星系统应用中必须解决的重要问题,其重要特点在于,中继卫星与用户航天器之间并非时时可见,因此通信任务存在可见时间窗口约束。只有在可见时间窗口内,通信任务才可能执行并完成。在进行合理假设的基础上,采用人工智能中的约束规划技术,建立中继卫星多址链路调度问题的约束规划模型,并提出了基于时间窗口期望值的多步迭代算法。应用结果表明,中继卫星多址链路调度模型的建立与求解是合理的。 展开更多
关键词 跟踪与数据中继卫星系统 多址链路 调度 约束规划
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用户卫星天线跟踪指向自抗扰控制方法 被引量：3
7
作者 朱承元 杨涤 李顺利 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期82-86,共5页
为同时解决用户卫星天线控制系统的鲁棒性、解耦控制和高跟踪速率下的高精度跟踪控制等问题,采用非线性自抗扰控制方法,提出了一种新型的用户卫星天线跟踪指向控制系统.设计该控制系统,无需精确的天线数学模型.采用扩张状态观测器对天... 为同时解决用户卫星天线控制系统的鲁棒性、解耦控制和高跟踪速率下的高精度跟踪控制等问题,采用非线性自抗扰控制方法,提出了一种新型的用户卫星天线跟踪指向控制系统.设计该控制系统,无需精确的天线数学模型.采用扩张状态观测器对天线模型实现动态补偿,则在方位和俯仰通道上被简化为两个近似解耦的积分系统.仿真结果表明,提出的天线控制系统具有较高的跟踪指向性能且对干扰及不确定性具有较强的鲁棒性.该控制方法有效地解决了天线跟踪指向控制问题. 展开更多
关键词 天线跟踪指向控制 自抗扰控制 扩张状态观测器 跟踪微分器 鲁棒性
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输入成型在卫星喷气姿态机动控制中的应用 被引量：2
8
作者 原劲鹏 杨旭 杨涤 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第A02期137-141,共5页
针对空间飞行器常带有大型挠性附件,而挠性附件的振动往往使控制系统性能变差的问题,提出了一种能有效抑制系统残留振动的姿态机动控制策略,即机动控制内环结合前置补偿结构.控制内环为由姿态控制执行机构(PWPF modulator)、控制器(PD c... 针对空间飞行器常带有大型挠性附件,而挠性附件的振动往往使控制系统性能变差的问题,提出了一种能有效抑制系统残留振动的姿态机动控制策略,即机动控制内环结合前置补偿结构.控制内环为由姿态控制执行机构(PWPF modulator)、控制器(PD controller)构成的挠性卫星姿态闭环系统,前置补偿器采用多模态输入成型器.内环用于保证主刚体的期望转动,输入成型器则用于抑制系统的残留振动.仿真结果表明:在卫星姿态满足期望指向的前提下,基于Pade′拟合设计的多模态成型器更短,对于系统的参数摄动也具有一定的鲁棒性.该控制策略改善了姿态机动控制系统的过渡过程. 展开更多
关键词 挠性附件 姿态机动 调宽调频调制器 多模态输入成型器 残留振动 鲁棒性
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用户星中继终端在轨应用策略 被引量：2
9
作者 张国云 史晓云 +2 位作者 张国雪 袁媛 张博 《飞行器测控学报》 CSCD 2015年第6期522-527,共6页
在介绍在轨用户星中继终端的分类、功能和使用现状的基础上,重点对用户星中继终端多约束条件进行了梳理分析。为缓解常态化应急测控带来的资源紧张矛盾,提出了用户星中继终端在轨应用策略,即Ka/S模式下影随测控,小S模式下定时捕获。针对... 在介绍在轨用户星中继终端的分类、功能和使用现状的基础上,重点对用户星中继终端多约束条件进行了梳理分析。为缓解常态化应急测控带来的资源紧张矛盾,提出了用户星中继终端在轨应用策略,即Ka/S模式下影随测控,小S模式下定时捕获。针对Ka+小S模式下实现影随测控的可行性问题,利用STK(Satellite Tool Kit,卫星开发工具包)软件进行了仿真计算分析,结果表明:为实现影随测控,满足测控快速响应需要,要求星载S频段中继测控天线对中继卫星的覆盖范围,应大于星载中继数传天线对中继卫星的覆盖范围。 展开更多
关键词 中继终端 快速响应 影随测控 定时捕获 应急测控
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在轨跟踪与数据中继卫星测控关键技术(上) 被引量：3
10
作者 李于衡 刘宁宁 《上海航天》 北大核心 2006年第4期1-7,共7页
根据卫星轨道根数,研究了跟踪与数据中继卫星(TDRS)对用户星的精确跟踪规律,并据此分析了TDRS对卫星平台姿态和天线运动范围的要求。介绍了TDRS测控中的关键技术,如螺旋扫描算法在TDRS搜索用户星时的应用、TDRS对近地卫星的覆盖率、TDR... 根据卫星轨道根数,研究了跟踪与数据中继卫星(TDRS)对用户星的精确跟踪规律,并据此分析了TDRS对卫星平台姿态和天线运动范围的要求。介绍了TDRS测控中的关键技术,如螺旋扫描算法在TDRS搜索用户星时的应用、TDRS对近地卫星的覆盖率、TDRS跟踪多用户星的资源分配准则、星蚀和日凌计算,以及轨道位置保持控制策略等。相关控制策略的正确性已在我国地球同步轨道卫星的在轨测控应用中得到了证实,可用于未来TDRS的工程测控和业务应用。 展开更多
关键词 跟踪与数据中继卫星 测控 螺旋搜索算法 覆盖率 资源分配 星蚀 日凌 轨道位置保持控制策略
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卫星数据中继天线的跟踪规律研究 被引量：1
11
作者 徐嘉 罗刚桥 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第18期5927-5930,5935,共5页
用户星数据中继天线对中继卫星的跟踪规律研究是一个基本的、十分重要的问题。从工程应用角度研究了用户星数据中继天线对中继卫星的跟踪规律。首先对研究中涉及的坐标系进行了定义。基于开普勒轨道运动方程推导了一套数据中继天线跟踪... 用户星数据中继天线对中继卫星的跟踪规律研究是一个基本的、十分重要的问题。从工程应用角度研究了用户星数据中继天线对中继卫星的跟踪规律。首先对研究中涉及的坐标系进行了定义。基于开普勒轨道运动方程推导了一套数据中继天线跟踪中继卫星的角度及其变化角速度的数学模型。通过这套模型可以推算用户星跟踪数据中继卫星时中继天线转动的方位角和俯仰角的变化规律。最后通过仿真算例的结果分析验证了模型的正确性。 展开更多
关键词 中继卫星 用户星 数据中继天线 转动建模 跟踪规律
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联合定轨技术及其应用前景 被引量：6
12
作者 董光亮 刘迎春 《飞行器测控学报》 2002年第3期12-16,30,共6页
研究了联合定轨的基本原理并给出了计算方法,通过对中继卫星系统和编队飞行星座两种不同应用的联合定轨的计算分析,总结出了联合定轨不同于一般传统定轨的基本特点.中继卫星与用户星的联合定轨在精度上优于传统定轨,并能够降低对地面测... 研究了联合定轨的基本原理并给出了计算方法,通过对中继卫星系统和编队飞行星座两种不同应用的联合定轨的计算分析,总结出了联合定轨不同于一般传统定轨的基本特点.中继卫星与用户星的联合定轨在精度上优于传统定轨,并能够降低对地面测量站的测量几何和测站数量的要求.编队飞行星座的联合定轨,能够显著提高星间相对位置的精度,且几乎不受动力学模型误差的影响,从而在轨道外推时误差不会扩大. 展开更多
关键词 联合定轨技术 中继卫星 星座 定位精度
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TDRSS空间链路安全性分析与对策 被引量：1
13
作者 王剑 唐朝京 +1 位作者 窦连增 李海涛 《飞行器测控学报》 2002年第3期31-36,共6页
基于CCSDS AOS建议,通过对TDRSS潜在的各种安全威胁进行分析,提出了在数据链路层实施安全策略的方法,包括实施混合加密体制,采用安全高效的加密算法,来保证TDRSS空间链路数据的保密性、完整性、可靠性、可用性,防止TDRSS可能遭到的各种... 基于CCSDS AOS建议,通过对TDRSS潜在的各种安全威胁进行分析,提出了在数据链路层实施安全策略的方法,包括实施混合加密体制,采用安全高效的加密算法,来保证TDRSS空间链路数据的保密性、完整性、可靠性、可用性,防止TDRSS可能遭到的各种攻击. 展开更多
关键词 空间链路 安全性 对策 中继卫星 加密算法
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中继星天线程控指向用户星的方位角和俯仰角计算 被引量：5
14
作者 黎孝纯 王珊珊 余晓川 《空间电子技术》 2007年第4期17-22,57,共7页
文章在假设了中继星平台姿态坐标系和中继星天线坐标系条件下,叙述由中继星及用户星轨道根数求得中继星天线程控指向用户星的方位角和俯仰角的方法。
关键词 卫星 天线 角跟踪
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我国跟踪与数据中继卫星星间链路通信频段选择研究 被引量：2
15
作者 陈明章 赵恩惠 冯达武 《空间电子技术》 2000年第2期15-19,共5页
文章从国内用户需求、国际发展趋势、转发器和天线研制难度、仪器及元器件配套等方面,对我国中继卫星星间链路的频段选择进行了研究,并提出了相应的建议。
关键词 星间链路 通信频段 数据中继卫星 跟踪中继卫星
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当前跟踪与数据中继卫星系统发展状况研究 被引量：2
16
作者 齐春子 吕振铎 李静 《控制工程（北京）》 1999年第3期16-19,共4页
中继卫星系统结构复杂,技术含量高,建设周期长,耗资巨大,因此充分研究和借鉴国外中继卫星系统成功的经验和失败的教训是我国开发研制中继卫星系统的一条捷径。本文在综述国外跟踪与数据中继卫星系统发展状况的基础上,提出了发展我国中... 中继卫星系统结构复杂,技术含量高,建设周期长,耗资巨大,因此充分研究和借鉴国外中继卫星系统成功的经验和失败的教训是我国开发研制中继卫星系统的一条捷径。本文在综述国外跟踪与数据中继卫星系统发展状况的基础上,提出了发展我国中继卫星系统需要重点研究和解决的问题。 展开更多
关键词 跟踪 数据中继卫星 发展 国外 综述
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数据中继卫星的频率和轨道
17
作者 陈道明 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 1996年第1期26-31,共6页
描述了典型数据中继卫星系统的通信链路；给出了这些系统在用的和计划使用的无线电频谱；讨论了影响数据中继卫星频段选择的因素。为了防止其他中继卫星系统对一个中继卫星系统的有害干扰，可以使用如频率错开、极化分辨、经度分离，甚... 描述了典型数据中继卫星系统的通信链路；给出了这些系统在用的和计划使用的无线电频谱；讨论了影响数据中继卫星频段选择的因素。为了防止其他中继卫星系统对一个中继卫星系统的有害干扰，可以使用如频率错开、极化分辨、经度分离，甚至采用伪码分辨的方法。 展开更多
关键词 数据中继卫星 频谱 轨道 通信卫星
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中继卫星对目标的跟踪规律研究 被引量：15
18
作者 聂润兔 荆武兴 +1 位作者 徐世杰 邵成勋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期5-7,共3页
分别导出跟踪与数据中继卫星对中（低）轨道航天器以及地面站的跟踪规律，利用该规律可确定中继卫星大型机动天线相对于轨道坐标系的期望跟踪角和跟踪角速度，进而可用于卫星系统的跟踪和指向控制律设计，最后给出数值算例以验证导出规... 分别导出跟踪与数据中继卫星对中（低）轨道航天器以及地面站的跟踪规律，利用该规律可确定中继卫星大型机动天线相对于轨道坐标系的期望跟踪角和跟踪角速度，进而可用于卫星系统的跟踪和指向控制律设计，最后给出数值算例以验证导出规律的正确性。 展开更多
关键词 中继卫星 跟踪规律 运动目标 TDRSS 指向控制律
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基于输入成型法的空间站变构型过程挠性振动抑制策略 被引量：7
19
作者 姚雨晗 周军 刘莹莹 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期665-670,共6页
针对空间站组合体变构型引起的挠性附件振动问题,将航天器大角度机动中用于抑制挠性振动的输入成型思想引入到变构型过程中,提出一种新的变构型策略。首先根据拟坐标拉格朗日方程建立组合体变构型动力学模型,然后采用零振动和零微分法(Z... 针对空间站组合体变构型引起的挠性附件振动问题,将航天器大角度机动中用于抑制挠性振动的输入成型思想引入到变构型过程中,提出一种新的变构型策略。首先根据拟坐标拉格朗日方程建立组合体变构型动力学模型,然后采用零振动和零微分法(ZVD)和级联法求出变构型系统的输入成型模型,最后根据初始变构型策略的特点和期望构型的约束确定新的变构型策略。将基于输入成型的变构型策略应用于组合体变构型时,仿真结果表明,由变构型引起的挠性振动得到显著抑制,各阶振动的最大振幅可以抑制到原来的10%～20%,对低阶振动抑制效果尤为明显。 展开更多
关键词 空间站 变构型 输入成型 振动抑制
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中继卫星复合控制系统设计 被引量：3
20
作者 孙小松 耿云海 +1 位作者 杨涤 杨旭 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2005年第2期63-66,69,共5页
根据中继卫星系统多体控制的特点,合理地选择了中继卫星复合控制系统方案;然后根据所选择的方案,分别设计了中继卫星星体姿态稳定控制系统和单址天线指向控制系统,详细描述了天线指向控制概念,并且设计了星上自主控制方案;最后以不同的... 根据中继卫星系统多体控制的特点,合理地选择了中继卫星复合控制系统方案;然后根据所选择的方案,分别设计了中继卫星星体姿态稳定控制系统和单址天线指向控制系统,详细描述了天线指向控制概念,并且设计了星上自主控制方案;最后以不同的用户星作为跟踪目标,对所设计的复合控制系统进行了数学仿真,通过对仿真结果的分析,验证了该系统的有效性。 展开更多
关键词 中继卫星 单址天线 星上自主控制 捕获 自动跟踪 复合控制
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