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亚太6E卫星全电推变轨策略及方法研究 被引量：1
1
作者 梁新刚 魏强 +1 位作者 王敏 李强 《航天器工程》 北大核心 2025年第1期63-67,共5页
文章以亚太6E卫星为背景,研究了全电推轨道转移问题。首先依据极小值原理求解时间最优轨迹优化问题,分析理论最优解轨道变化特征;其次,在理论最优解的基础上进行简化,提取并保留主要特征,制定便于工程实施的简化策略;最后通过仿真算例... 文章以亚太6E卫星为背景,研究了全电推轨道转移问题。首先依据极小值原理求解时间最优轨迹优化问题,分析理论最优解轨道变化特征;其次,在理论最优解的基础上进行简化,提取并保留主要特征,制定便于工程实施的简化策略;最后通过仿真算例对简化策略与理论最优策略比较,结果表明两者基本一致,以少量的最优性损失换取了工程实施的便利。基于文章给出的简化策略,亚太6E卫星已顺利完成变轨任务。 展开更多
关键词 亚太6E卫星 电推进 轨道设计
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亚太6E卫星姿轨控系统关键技术设计与验证 被引量：1
2
作者 李巍 马雪 +1 位作者 刘蕊 王玉峰 《航天器工程》 北大核心 2025年第1期87-94,共8页
亚太6E卫星是一颗地球静止轨道宽带通信卫星,是国内首颗高轨全电推卫星,卫星配置离子和霍尔两类电推力器,用于卫星轨道控制。针对卫星采用全电推进轨道控制的特点,控制系统设计了采用电推进系统完成轨道转移、定点捕获和位置保持的轨道... 亚太6E卫星是一颗地球静止轨道宽带通信卫星,是国内首颗高轨全电推卫星,卫星配置离子和霍尔两类电推力器,用于卫星轨道控制。针对卫星采用全电推进轨道控制的特点,控制系统设计了采用电推进系统完成轨道转移、定点捕获和位置保持的轨道控制策略。文章介绍了亚太6E卫星控制系统产品配置、工作模式及电推进轨道控制相关的关键技术,包括控制系统全寿命周期自主飞行设计、可展开式矢量调节机构应用技术、电推进自主变轨技术、电推进自主位置保持技术。根据卫星在轨飞行数据,给出了控制系统指标实现情况。 展开更多
关键词 亚太6E卫星 控制系统 电推进 自主控制
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地月空间航天器自主导航技术及研究进展 被引量：2
3
作者 丛佃伟 吴富梅 +2 位作者 李崇辉 许剑 南思睿 《无线电工程》 2025年第2期317-322,共6页
当前地月空间航天器导航主要依赖地基无线电测控网,但是存在任务通信延迟高、易被干扰中断等缺点,地月空间航天器自主导航技术是地月空间探索和开发的重要保障。梳理分析了几种地月空间航天器自主导航技术研究现状,给出了地月空间航天... 当前地月空间航天器导航主要依赖地基无线电测控网,但是存在任务通信延迟高、易被干扰中断等缺点,地月空间航天器自主导航技术是地月空间探索和开发的重要保障。梳理分析了几种地月空间航天器自主导航技术研究现状,给出了地月空间航天器自主导航主要关键技术,对地月空间航天器自主导航的未来应用进行了展望。 展开更多
关键词 地月空间 航天器 自主导航 组合导航
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冰巨星环绕探测任务分析及实施建议
4
作者 杨孟飞 高峰 +4 位作者 孟文沁 李晖 王宇贤 白梵露 王彤 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第4期12-22,共11页
冰巨星作为最接近太阳系边缘的行星,保存了大量太阳系形成初期的原始气体,包含了原恒星云的状态条件和行星形成的位置信息,是研究太阳系和系外行星的蓝本。针对冰巨星环绕探测任务,对国外相关探测方案进行了系统调研分析,梳理了冰巨星... 冰巨星作为最接近太阳系边缘的行星,保存了大量太阳系形成初期的原始气体,包含了原恒星云的状态条件和行星形成的位置信息,是研究太阳系和系外行星的蓝本。针对冰巨星环绕探测任务,对国外相关探测方案进行了系统调研分析,梳理了冰巨星环绕探测的主要技术难点,并结合冰巨星及其卫星系统的科学问题,提出了中国实施冰巨星环绕探测的发展建议。针对冰巨星的探测任务,其科学价值集中体现在揭示冰巨星内部结构和形成演化,研究冰巨星的奇异磁场和复杂多变的空间环境以及探寻海卫一冰下海洋及生命信号。研究发现,冰巨星环绕探测主要面临远距离能源供给、测控通信、智能自主、高精度轨道设计等技术挑战。相关研究成果可为中国后续冰巨星环绕探测任务的规划与论证提供理论支持和决策参考。 展开更多
关键词 冰巨星 天王星 海王星 行星探测 太阳系
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基于多染色体编码遗传算法的多星成像与数传耦合规划方法
5
作者 刘佳 秦嘉豪 +2 位作者 李瀛搏 姚远 徐明 《宇航学报》 北大核心 2025年第3期616-630,共15页
针对对地观测卫星集群的大范围成像与数据下传耦合规划,提出了一种融合结构体编码与多层编码的多染色体遗传算法,实现了在复杂约束条件下对多个目标的同时优化。算法建立了成像与数传任务的约束满足模型,优化了卫星的拼幅成像与数据传... 针对对地观测卫星集群的大范围成像与数据下传耦合规划,提出了一种融合结构体编码与多层编码的多染色体遗传算法,实现了在复杂约束条件下对多个目标的同时优化。算法建立了成像与数传任务的约束满足模型,优化了卫星的拼幅成像与数据传输方案,考虑了卫星姿态机动能力与多个区域的全覆盖需求。此外,采用多层编码方式,有效解决了成像与数传任务解空间映射关系。基于遗传算法的全局搜索机制显著提高了任务规划的效率。试验验证表明,在3颗太阳同步轨道卫星星座中,该算法实现了对超过5个大范围区域的全覆盖,卫星的能源和数据存储未超出约束上限;同时,单次规划的运行时间小于15 min,验证了其实用性和高效性。该方法有效解决了复杂任务的耦合规划问题,具有较强的工程应用价值。 展开更多
关键词 多星测运控 多星任务规划 多染色体编码遗传算法 成像与数传任务耦合规划
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基于稀薄气体动力学的空间再入目标气动阻力系数计算
6
作者 杨旭 王雅平 +2 位作者 王悦 张耀 李大卫 《空间科学与试验学报》 2025年第2期103-113,共11页
在空间目标再入预报中,阻力系数是气动阻力计算的关键核心参数。对于紧凑形状目标,在很多应用中阻力系数通常取为2.2。但该经验值与真实物理现象存在较大偏差,在一定程度上限制了再入预报精度的进一步提高。基于稀薄气体动力学理论,计... 在空间目标再入预报中,阻力系数是气动阻力计算的关键核心参数。对于紧凑形状目标,在很多应用中阻力系数通常取为2.2。但该经验值与真实物理现象存在较大偏差,在一定程度上限制了再入预报精度的进一步提高。基于稀薄气体动力学理论,计算典型形状目标的高精度气动阻力系数。采用Schaaf-Chambre气面相互作用模型,计算目标处在自由分子流区域时的气动阻力系数;当目标随轨道衰减进入过渡流区域时,利用Wilmoth桥接公式,通过自由分子流和过渡流边界,以及过渡流和连续流边界来计算目标的阻力系数。研究结果表明,几种典型目标的阻力系数与经验值2.2均有显著差异,并且随着轨道高度的降低呈现单调递减趋势。此外,经纬度、太阳和地磁活动会通过来流的密度、温度等参数,间接影响阻力系数的变化,差异可达6.0%。以上发现充分表明该研究的必要性。 展开更多
关键词 稀薄气体 气体动力学 再入预报 气动阻力系数
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一种天基观测低轨卫星星座的轨道设计方法及效能分析
7
作者 王彪 王少成 +2 位作者 宋旭民 李怡勇 王伟林 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第6期35-41,共7页
低轨卫星星座的快速发展,使有限的低轨空间日趋拥挤,如何有效地对其进行观测,掌握其运行动态,是研究的一个重点。通过构建一种与低轨星座卫星逆行的天基观测平台,并利用J2摄动对低轨卫星运行的实际影响,实现了对低轨卫星星座的快速观测... 低轨卫星星座的快速发展,使有限的低轨空间日趋拥挤,如何有效地对其进行观测,掌握其运行动态,是研究的一个重点。通过构建一种与低轨星座卫星逆行的天基观测平台,并利用J2摄动对低轨卫星运行的实际影响,实现了对低轨卫星星座的快速观测,并给出在多颗观测平台下的一种空间构型,进一步提高观测效率。通过构建数学模型并用python进行仿真分析,验证了该逆行轨道平台对低轨卫星星座快速观测的可行性。 展开更多
关键词 逆行轨道 低轨星座 J2摄动 观测平台 空间构型
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木星借力飞行过程误差演化分析 被引量：1
8
作者 曹知远 齐毅 乔栋 《宇航学报》 北大核心 2025年第4期673-687,共15页
针对天体借力飞行中的误差传播,以木星借力为例,应用高阶泰勒多项式研究轨道状态误差在天体借力飞行过程中的传播规律。首先,给出天体借力飞行动力学模型和参考轨迹。随后,利用集成微分代数和多项式代数的Jet Transport方法,推导参考轨... 针对天体借力飞行中的误差传播,以木星借力为例,应用高阶泰勒多项式研究轨道状态误差在天体借力飞行过程中的传播规律。首先,给出天体借力飞行动力学模型和参考轨迹。随后,利用集成微分代数和多项式代数的Jet Transport方法,推导参考轨迹中天体借力飞行状态误差的泰勒展开式。基于解析的误差泰勒展开式分析初始速度误差对天体借力飞行中木心轨道状态的作用。最后,研究天体借力飞行过程中不同时刻参考轨迹上速度扰动对天体借力飞行后日心轨道比能量的影响。研究表明,借力飞行过程中,木心位置矢量和速度矢量误差包络在传播过程中均具有“球体-扁椭球体-碟状”的演化形式,但两者误差包络经过近心点时发散趋势差异显著;针对不同时刻参考轨迹上的速度扰动,天体借力飞行末端轨道比能量的最敏感方向始终偏离速度方向指向木心一侧,敏感度在天体借力飞行刚开始阶段最大,在近木点之后具有一个较小的极大值。研究揭示了轨道状态不确定性在天体借力飞行过程中的传播规律,明晰了天体借力飞行对状态误差的放大效应以及误差敏感度。 展开更多
关键词 误差演化 天体借力飞行 微分代数 太阳系边际探测
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基于星载光电成像跟踪测距的空间目标定轨 被引量：19
9
作者 王卫兵 王挺峰 郭劲 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期528-539,共12页
以获得空间未知目标的轨迹运动信息为目的,研究了一种基于星载光电成像跟踪测距方式的空间目标定轨技术。该技术从测量学角度出发,利用星载光学测量系统获得目标的相对运动信息,利用角度传感测量系统获得卫星的姿态角变化和跟踪架的角... 以获得空间未知目标的轨迹运动信息为目的,研究了一种基于星载光电成像跟踪测距方式的空间目标定轨技术。该技术从测量学角度出发,利用星载光学测量系统获得目标的相对运动信息,利用角度传感测量系统获得卫星的姿态角变化和跟踪架的角随动信息,最后通过坐标变换解算出目标在地球惯性坐标系中的绝对运动信息。文中依次从物理模型、坐标体系、基本原理等方面对该项技术进行了描述和推导,获得了目标在地球坐标系下的状态方程和观测方程。最后,在对天基监视卫星轨道模型、星载光电跟踪控制模型、目标特性及光学成像测距模型进行分析后,建立了具体的数学模型,并对计算结果进行了分析讨论。得到的结果显示理想模型的目标轨迹测量精度优于0.5km。 展开更多
关键词 天基监视 目标定轨 光电跟踪 光电成像 激光测距 建模仿真
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星间相对测量在三星编队中的应用 被引量：11
10
作者 杏建军 郗晓宁 +1 位作者 王威 高玉东 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期286-293,共8页
以NASA新千年计划中的深空计划3为背景,使用星载类GPS的伪距和载波观测数据,研究利用编队卫星间相对测量,高精度自主确定三星编队星座相对状态的有关问题;研究星间相对测量各种可能的测量方案和可能达到的精度,验证这种星间相对测量技... 以NASA新千年计划中的深空计划3为背景,使用星载类GPS的伪距和载波观测数据,研究利用编队卫星间相对测量,高精度自主确定三星编队星座相对状态的有关问题;研究星间相对测量各种可能的测量方案和可能达到的精度,验证这种星间相对测量技术是否能够满足深空计划3的系统要求。首先建立了三星编队星间相对测量系统的数学模型,然后利用星载高精度伪距和载波观测信息,对各种可能的测量方案进行仿真协方差分析;研究利用卫星姿态机动提供的几何信息,进行单差整周模糊度初始化的问题,讨论了卫星姿态机动方案;最后针对每一种测量方案给出了仿真结果和相关的结论。 展开更多
关键词 卫星编队 星间相对测量 协方差分析 状态估计 自主编队 星座 伪距测量
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星载光电复合轴跟踪控制技术研究 被引量：8
11
作者 王卫兵 姜振华 +1 位作者 王挺峰 郭劲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期4133-4139,共7页
将两轴光电跟踪仪搭载于卫星平台对空间运动目标进行持续跟踪监视正在成为一个研究热点,目前这类系统有天基空间目标监视系统(SBSS)、空间跟踪与监视系统(STSS)和持续跟踪与监视系统(PTSS)。为了解决天基目标监视中星载动基座情况下的... 将两轴光电跟踪仪搭载于卫星平台对空间运动目标进行持续跟踪监视正在成为一个研究热点,目前这类系统有天基空间目标监视系统(SBSS)、空间跟踪与监视系统(STSS)和持续跟踪与监视系统(PTSS)。为了解决天基目标监视中星载动基座情况下的光轴稳定跟踪控制技术,首先简化了星载光电跟踪控制系统的物理模型,然后求解了太阳同步轨道附近两卫星的相对运动角速度和角加速度大小,接着分析了基于光电复合轴方式的主动稳定跟踪控制方案和原理,最后建立了单轴系的星载光电复合轴跟踪控制系统仿真模型,计算结果为:对相对机动范围内(37.68(°)/s、47.33(°)/s2)的空间目标和相对低匀速范围内(0.1(°)/s)的空间卫星的稳定跟踪精度为2.5″。 展开更多
关键词 天基监视 星载动基座 相对运动 光电复合轴 跟踪控制
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HY-2卫星双频GPS精密定轨技术 被引量：6
12
作者 林明森 王晓慧 +2 位作者 彭海龙 赵齐乐 李敏 《中国工程科学》 北大核心 2014年第6期97-101,共5页
海洋二号(HY-2)卫星双频全球定位跟踪系统(GPS)接收机获取的GPS数据是基于非差简化动力学方法应用于HY-2卫星精密轨道确定。差分GPS载波相位数据可以消除钟差,同时利用GPS数据获得HY-2卫星轨道和GPS卫星轨道。GPS数据确定的轨道利用激... 海洋二号(HY-2)卫星双频全球定位跟踪系统(GPS)接收机获取的GPS数据是基于非差简化动力学方法应用于HY-2卫星精密轨道确定。差分GPS载波相位数据可以消除钟差,同时利用GPS数据获得HY-2卫星轨道和GPS卫星轨道。GPS数据确定的轨道利用激光测距进行了检核,并与法国太空总署确定的轨道以及综合定轨策略确定的轨道进行了比较,HY-2卫星基于GPS数据精密轨道径向成分优于3cm。 展开更多
关键词 精密定轨 多普勒雷达和无线电定位组合系统(DORIS) 卫星激光测距(SLR) Doppler orbitography and radiopositioning inte-grated by satellite (DORIS)
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星载光电捕获跟踪瞄准控制技术分析 被引量：18
13
作者 王卫兵 王挺峰 郭劲 《中国光学》 EI CAS 2014年第6期879-888,共10页
本文以天基监视为研究背景,主要围绕星载光电捕获跟踪瞄准(ATP)控制技术展开研究,针对卫星调姿变轨和跟踪架转动的多自由度配合控制过程,依次对天基监视物理模型、星载光电ATP控制系统方案和电视跟踪精度进行了分析。通过分析,不仅对这... 本文以天基监视为研究背景,主要围绕星载光电捕获跟踪瞄准(ATP)控制技术展开研究,针对卫星调姿变轨和跟踪架转动的多自由度配合控制过程,依次对天基监视物理模型、星载光电ATP控制系统方案和电视跟踪精度进行了分析。通过分析,不仅对这种多阶段多任务多模式切换的ATP控制有了较为清晰的理解,而且对其中所涉及的关键技术获得了较为全面的认识,对星载光电ATP控制系统设计有一定的指导意义。 展开更多
关键词 天基监视 星载光电ATP控制系统 卫星调姿变轨 光电跟踪架
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天基照相机监测空间目标定轨方法及精度分析 被引量：27
14
作者 王秀红 李俊峰 王彦荣 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1394-1403,共10页
考虑天基照相机观测中小尺寸空间目标时具有能耗低、精度高以及易于小型化实现等优势,研究了利用天基照相机监测空间目标的轨道确定和可观测性计算方法。分析了太阳同步轨道作为天基监视轨道的优点,结合目前国外的几种天基卫星轨道类型... 考虑天基照相机观测中小尺寸空间目标时具有能耗低、精度高以及易于小型化实现等优势,研究了利用天基照相机监测空间目标的轨道确定和可观测性计算方法。分析了太阳同步轨道作为天基监视轨道的优点,结合目前国外的几种天基卫星轨道类型,设计了天基卫星轨道,在此基础上仿真分析了对不同轨道类型空间目标的可见观测弧段。根据目前地基光学观测设备的测轨精度和轨道动力学模型误差,添加了不同的测轨系统误差、随机误差及一定的动力学模型误差,仿真分析了对不同轨道高度空间目标的定轨精度。分析结果表明,采用6天7分钟/两天的天基光学测轨数据对近地轨道的空间目标定轨时,若测轨精度优于30″,动力学模型误差小于50%,则定轨精度与美国编目轨道(TLE)精度相当。采用10分钟/天的天基光学测轨数据对地球同步轨道上的空间目标定轨时,若测轨精度优于10″,动力学模型误差小于50%,则定轨精度在美国编目轨道精度范围内。 展开更多
关键词 空间相机 天基监测 空间目标 轨道确定 定轨精度
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多航天器协同探测星簇构型探测效能的评价方法 被引量：5
15
作者 杨震 孟新 +3 位作者 牛文龙 李明涛 张艺腾 郑伟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期981-987,共7页
为定量评估不同星簇构型设计的探测效能以进行各航天器的轨道设计,基于空间四面体构型的体张量定义,分析现有空间四面体构型的评价参量,并采用将空间五航天器构型分解为"五个四面体"和"主四面体加第五点问题"这两... 为定量评估不同星簇构型设计的探测效能以进行各航天器的轨道设计,基于空间四面体构型的体张量定义,分析现有空间四面体构型的评价参量,并采用将空间五航天器构型分解为"五个四面体"和"主四面体加第五点问题"这两种方法定量评价空间五点协同探测星簇构型的探测效能。最后利用项目组已有的五个航天器在一个轨道周期内的模拟轨道数据对所提出的方法进行仿真,结果表明所提出的方法可以较好地评价空间五点构型的探测效能。 展开更多
关键词 多点协同 四面体 探测效能 评价参量
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火星进入、下降与着陆技术的新进展——以“火星科学实验室”为例 被引量：14
16
作者 彭玉明 李爽 +1 位作者 满益云 徐波 《航天返回与遥感》 2010年第4期7-14,共8页
文章以"火星科学实验室"为例,对火星进入、下降和着陆(EDL)技术的新进展进行了分析和总结。首先,简要介绍了"火星科学实验室"任务需求和遇到的技术挑战;然后,详细说明了相应的对策以及具体技术方案,并针对当前所遇... 文章以"火星科学实验室"为例,对火星进入、下降和着陆(EDL)技术的新进展进行了分析和总结。首先,简要介绍了"火星科学实验室"任务需求和遇到的技术挑战;然后,详细说明了相应的对策以及具体技术方案,并针对当前所遇到的问题,列举了一些可能的解决方法;最后,对"火星科学实验室"发展的新技术、新方法进行了总结。 展开更多
关键词 火星进入 下降和着陆 火星科学实验室 概述
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Jason-2 DORIS/SLR精密定轨 被引量：6
17
作者 彭冬菊 吴斌 曲伟菁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1391-1400,共10页
Jason-2卫星搭载了第三代DORIS接收机DGXX,与前两代接收机相比,DGXX在时效性和数据量上都有显著提高。本文研究了DGXX接收机输出的相位观测数据与传统的Doppler数据之间的转换,并通过内符精度比较、轨道重叠检验、独立轨道比较及卫星激... Jason-2卫星搭载了第三代DORIS接收机DGXX,与前两代接收机相比,DGXX在时效性和数据量上都有显著提高。本文研究了DGXX接收机输出的相位观测数据与传统的Doppler数据之间的转换,并通过内符精度比较、轨道重叠检验、独立轨道比较及卫星激光测距(SLR)检验分析了DORIS数据独立定轨和SLR+DORIS数据联合定轨精度及SLR在联合定轨中的贡献。另外,考虑到部分DORIS地面信标站气象数据可能不够精确或缺失会影响DORIS数据中对流层延迟模型改正精度,本文通过和实测气象数据比较分析了最新的气象参数模型GPT在DORIS定轨中的应用及其对定轨精度的影响。计算结果表明:GPT模型和DORIS地面信标站实测气象数据的定轨精度相当,在无实测气象数据情况下可利用GPT模型替代;DORIS数据独立定轨和SLR+DORIS联合定轨径向均能达到1cm精度,SLR+DORIS联合定轨精度略优于DORIS独立定轨精度,联合定轨中SLR的主要贡献是能降低解算参数中的湿天顶延迟和DORIS频率漂移的相关性、保持轨道精度的长期稳定性。 展开更多
关键词 Jason-2 DORIS SLR 精密定轨 GPT
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GPS用于编队星座的姿态与相对位置确定 被引量：6
18
作者 王威 郗晓宁 许其凤 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期163-168,共6页
利用载波相位差分GPS技术确定编队星座的姿态和相对位置时,由于卫星状态间的相互耦合和差分观测值的相关性,应该联合星内和星间的差分观测进行状态的整体解算.文中给出了利用星间差分观测值形成的空间网形约束、联合星内和星间差分确定... 利用载波相位差分GPS技术确定编队星座的姿态和相对位置时,由于卫星状态间的相互耦合和差分观测值的相关性,应该联合星内和星间的差分观测进行状态的整体解算.文中给出了利用星间差分观测值形成的空间网形约束、联合星内和星间差分确定编队星座姿态和相对位置方法.数学仿真结果表明该方法的有效性. 展开更多
关键词 全球定位系统 编队星座 姿态估计 相对定位 GPS
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平流层飞艇控制与推进技术 被引量：10
19
作者 李智斌 张芸香 倪茂林 《航天控制》 CSCD 北大核心 2007年第1期21-25,共5页
飞艇作为平流层平台可以实现无线通信、空间观测、大气测量以及军事侦察等目的。本文主要结合平流层的环境特点对平流层飞艇动力推进系统的组成和概念进行初步分析,并对飞艇在升空、浮空、回收过程中的飞行控制策略进行探讨,同时简要分... 飞艇作为平流层平台可以实现无线通信、空间观测、大气测量以及军事侦察等目的。本文主要结合平流层的环境特点对平流层飞艇动力推进系统的组成和概念进行初步分析,并对飞艇在升空、浮空、回收过程中的飞行控制策略进行探讨,同时简要分析了控制系统的组成、控制难点和飞艇应急控制问题。 展开更多
关键词 平流层飞艇 飞行控制 动力推进
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欠驱动航天器飞轮控制方法 被引量：5
20
作者 张佳为 许诺 伍少雄 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期552-561,共10页
针对应用任意剪刀对构型飞轮群的欠驱动刚体航天器姿态控制问题,将飞轮群与航天器看作整体系统进行建模,从整体系统可控性角度分析采用传统模型进行控制系统设计存在的局限性。随后通过对飞轮群角动量集合描述,得出航天器姿态可机动集... 针对应用任意剪刀对构型飞轮群的欠驱动刚体航天器姿态控制问题,将飞轮群与航天器看作整体系统进行建模,从整体系统可控性角度分析采用传统模型进行控制系统设计存在的局限性。随后通过对飞轮群角动量集合描述,得出航天器姿态可机动集合。由于飞轮群构型的任意性及航天器的欠驱动特性,导致具有初始角动量的整体系统难以针对系统状态方程采用Lyapunov函数方法进行状态反馈控制器设计,同时为了保证存在外扰动力矩的航天器姿态机动精度,采用非线性预测控制方法实现系统的反馈控制。所提控制算法实现了任意飞轮群剪刀对构型、飞轮群角动量非饱和条件下,任意系统初始角动量欠驱动航天器在姿态可机动集合中的机动控制。仿真结果表明,系统具有良好的控制性能及精度。 展开更多
关键词 欠驱动航天器 飞轮群 姿态控制 可控性 预测控制
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