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SPACECRAFT DOCKING SIMULATION USING HARDWARE-IN-THE-LOOP SIMULATOR WITH STEWART PLATFORM 被引量:12
1
作者 Huang Qitao Jiang Hongzhou Zhang Shangying Han Junwei 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2005年第3期415-418,共4页
A ground-based hardware-in-the-loop (HIL) simulation system with hydraulically driven Stewart platform for spacecraft docking simulation is presented. The system is used for simulating docking process of the on-orbi... A ground-based hardware-in-the-loop (HIL) simulation system with hydraulically driven Stewart platform for spacecraft docking simulation is presented. The system is used for simulating docking process of the on-orbit spacecraft. Principle and structure of the six-degree-of-freedom simulation system are introduced. The docking process dynamic of the vehicles is modeled. Experiment results and mathematical simulation data are compared to validating the simulation system. The comparisons of the results prove that the simulation system proposed can effectively simulate the on-orbit docking process of the spacecraft. 展开更多
关键词 spacecraft docking Hardware-in-the-loop simulation Dynamic modeling Stewart platforms
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平台与附件同时机动及其复合控制初探 被引量:9
2
作者 苟兴宇 陈义庆 +2 位作者 李铁寿 何英姿 汤亮 《空间控制技术与应用》 2009年第5期1-5,共5页
平台与附件同时机动的复合控制技术是航天控制领域潜在的发展方向.分析了该技术的需求与研究内容,建立了该技术最简化的适用对象——两刚体对象的完整动力学方程,从问题复杂性、平台姿态描述、复合控制器设计用模型、系统耦合特征等角... 平台与附件同时机动的复合控制技术是航天控制领域潜在的发展方向.分析了该技术的需求与研究内容,建立了该技术最简化的适用对象——两刚体对象的完整动力学方程,从问题复杂性、平台姿态描述、复合控制器设计用模型、系统耦合特征等角度展开讨论,并进行了系统控制器初步设计与仿真,得出关于模型建立、前馈策略、带宽选择等原则性意见. 展开更多
关键词 航天器平台 附件 同时机动 复合控制
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新型整星隔振平台的被动隔振性能及星箭耦合特性分析 被引量:5
3
作者 涂奉臣 陈照波 +2 位作者 李华 焦映厚 方勃 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期538-545,共8页
针对卫星的隔振要求,提出一种新型半主动整星隔振平台,采用磁流变(MR)阻尼器作为半主动作动器。为增加平台的横向转动刚度,提出一种套筒式防摇结构。建立新型整星隔振系统的详细有限元(FE)模型,对隔振系统进行基础随机激励下的响应分析... 针对卫星的隔振要求,提出一种新型半主动整星隔振平台,采用磁流变(MR)阻尼器作为半主动作动器。为增加平台的横向转动刚度,提出一种套筒式防摇结构。建立新型整星隔振系统的详细有限元(FE)模型,对隔振系统进行基础随机激励下的响应分析和隔振平台的振级落差分析,并建立星箭系统的详细有限元模型,分析星箭结合后对整星隔振性能的影响情况,以及加入新型隔振平台后对火箭动态特性的影响。结果表明:新型整星隔振平台具有优良的被动隔振性能;火箭的动态特性对新型隔振系统的性能有一定影响,但当火箭和隔振平台结合处的刚度较大时,影响较小;加入新型隔振平台后,在火箭点火时到一级分离时,火箭整体的动态特性无明显变化。 展开更多
关键词 整星隔振 隔振平台 防摇结构 随机响应分析 星箭耦合
原文传递
柔性航天器高精度隔振与定向研究 被引量:7
4
作者 王萍萍 刘磊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1195-1202,共8页
随着大型航天器柔性越来越大,结构越加复杂,导致低频柔性模态密集,但同时需要极高的定向精度及姿态稳定度,这就对航天器姿态控制系统提出了更高的要求。本文采用拉格朗日法建立了柔性航天器姿态轨道耦合动力学模型,并设计了大角度机动... 随着大型航天器柔性越来越大,结构越加复杂,导致低频柔性模态密集,但同时需要极高的定向精度及姿态稳定度,这就对航天器姿态控制系统提出了更高的要求。本文采用拉格朗日法建立了柔性航天器姿态轨道耦合动力学模型,并设计了大角度机动航天器的姿态控制器。Lyapunov定理给出闭环系统的稳定性,在0.03Nm均方根的白噪声扰动下,大角度机动姿态角误差小于0.02°,均方根误差0.003°,为了抑制姿态抖振,设计了复合控制器,采用Stewart平台对敏感载荷局部高精度主动隔振和定向,局部控制后敏感载荷的定向误差小于0.0001°,均方根误差0.000036°。鲁棒Η∞控制器对Stewart平台主动镇定时,姿态抖振小于0.000002°,均方根误差小于0.0000008°,姿态稳定度优于0.00001°/s。 展开更多
关键词 柔性航天器 STEWART平台 主动隔振 复合控制 精确定向
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天基精密跟瞄Stewart平台及其关键技术 被引量:5
5
作者 李伟鹏 黄海 《航天控制》 CSCD 北大核心 2010年第4期90-97,共8页
天基精密跟瞄Stewart平台对星载精密光学设备的高品质应用有着重要意义。本文在对国内外天基精密跟瞄Stewart平台分类的基础上,对其应用背景、性能特点及发展状况进行了研究。此外还归纳并总结了包括作动器技术、传感器技术、构型设计... 天基精密跟瞄Stewart平台对星载精密光学设备的高品质应用有着重要意义。本文在对国内外天基精密跟瞄Stewart平台分类的基础上,对其应用背景、性能特点及发展状况进行了研究。此外还归纳并总结了包括作动器技术、传感器技术、构型设计技术、控制技术及在轨降级使用技术在内的天基精密跟瞄Stewart平台一系列关键技术。最后,针对未来高性能星载光学传感器技术发展与应用的需求,探讨了我国在天基精密跟瞄Stewart平台领域可进一步开展的研究内容。 展开更多
关键词 航天器 STEWART平台 跟踪与瞄准 振动 主动控制
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利用雷达散射截面积序列的特定航天器工作平台分类识别方法 被引量:1
6
作者 牛威 苏威 +1 位作者 郝培杰 李少敏 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期53-58,共6页
针对三维运动特性及雷达散射截面积(RCS)的姿态敏感性等因素影响航天器在轨运行识别的问题,结合特定工作平台RCS测量序列的典型特征,提出将每个观测弧段的RCS序列视为图像来提取边缘、骨架和密度等特征,再利用基于Hausdorff距离的图像... 针对三维运动特性及雷达散射截面积(RCS)的姿态敏感性等因素影响航天器在轨运行识别的问题,结合特定工作平台RCS测量序列的典型特征,提出将每个观测弧段的RCS序列视为图像来提取边缘、骨架和密度等特征,再利用基于Hausdorff距离的图像匹配方法与特定工作平台上的航天器模板进行匹配识别,从而有针对性地实现了航天器的分类识别.实测结果表明,所提方法的分类正确率可高达85%,识别效果明显优于传统的统计和小波变换的方法. 展开更多
关键词 图像匹配 航天器模板 匹配识别
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航天器AIT数据平台的设计与应用 被引量:6
7
作者 门昱 王璐 +2 位作者 陈金刚 李曼丽 张海英 《航天器环境工程》 2009年第5期458-461,399,共4页
文章介绍了航天器AIT数据平台的设计和实现方法。航天器AIT数据平台基于以往数据库进行了改造和集成,提供了交互式航天器AIT数据信息系统。文中给出了航天器AIT数据平台的多专业数据管理系统建设情况、平台设计及创新点,并结合实际工作... 文章介绍了航天器AIT数据平台的设计和实现方法。航天器AIT数据平台基于以往数据库进行了改造和集成,提供了交互式航天器AIT数据信息系统。文中给出了航天器AIT数据平台的多专业数据管理系统建设情况、平台设计及创新点,并结合实际工作讲述了应用情况。 展开更多
关键词 航天器 总装、测试、试验 数据平台 数据库设计
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天舟货运飞船空间试验平台设计 被引量:4
8
作者 雷剑宇 贾东永 +2 位作者 白明生 梁建辉 方方 《载人航天》 CSCD 北大核心 2022年第6期801-808,共8页
天舟货运飞船充分挖掘自身资源作为空间试验平台,支持多种类型的科学技术试验和应用项目,具有频度高、成本低、能力强和适应性好等特点。针对试验载荷状态新、接口类型多、研制进度不同步等适应性难题,采用标准化、模块化方法,设计了标... 天舟货运飞船充分挖掘自身资源作为空间试验平台,支持多种类型的科学技术试验和应用项目,具有频度高、成本低、能力强和适应性好等特点。针对试验载荷状态新、接口类型多、研制进度不同步等适应性难题,采用标准化、模块化方法,设计了标准接口和公用支持平台,提出了平台总体与载荷方联合设计试验项目的全新模式,研制了等效认证平台,简化了接口匹配性测试环节。已完成微纳星释放、空间环境探测等15项在轨试验,取得了良好的综合效益。 展开更多
关键词 天舟货运飞船 空间试验平台 标准接口 等效认证平台
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可在轨展开的航天器模块化结构设计分析平台研究 被引量:8
9
作者 罗浩 刘更 +1 位作者 马尚君 王海伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第1期29-33,共5页
为了探索模块化航天器的分析问题,基于航天器结构的模块化设计概念,建立了一种支持在轨展开的航天器模块化构型,并基于虚拟样机技术,对其在空间失重状态下,太阳帆板和模块化本体同时展开对航天器姿态的影响进行仿真,发现本体各模块的展... 为了探索模块化航天器的分析问题,基于航天器结构的模块化设计概念,建立了一种支持在轨展开的航天器模块化构型,并基于虚拟样机技术,对其在空间失重状态下,太阳帆板和模块化本体同时展开对航天器姿态的影响进行仿真,发现本体各模块的展开对航天器姿态角和姿态角速度影响起决定性作用;以Eclipse为开发环境,基于J2EE技术开发了航天器结构设计分析平台,将航天器结构设计、装配和动力学分析集成在一起,以实现航天器从模块化结构设计、数字样机装配到力学分析的快速响应。 展开更多
关键词 模块化 航天器 虚拟样机技术 分析平台
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航天器健康管理平台设计技术研究 被引量:9
10
作者 张雷 李志栋 孙波 《计算机测量与控制》 2019年第10期18-22,共5页
随着我国航天器数量增加以及广泛应用,提高我国航天领域健康管理技术水平的重要性日趋凸显;针对我国航天领域健康管理技术体系不完善,航天器全生命周期健康管理能力较弱,缺少健康管理系统设计、验证技术和工具等问题,设计了航天器天地... 随着我国航天器数量增加以及广泛应用,提高我国航天领域健康管理技术水平的重要性日趋凸显;针对我国航天领域健康管理技术体系不完善,航天器全生命周期健康管理能力较弱,缺少健康管理系统设计、验证技术和工具等问题,设计了航天器天地一体化健康管理平台,建立了航天器健康管理技术体系框架,探讨了航天器健康管理设计开发和验证技术,构建了航天器天地一体化健康管理系统,为最终形成未来我国航天器设计、开发、验证与运行管理过程中的全生命周期健康管理解决方案,解决未来多航天器全寿命周期综合保障问题,进行了有益的技术探索。 展开更多
关键词 航天器 天地一体化 健康管理 平台
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天基快速响应体系概念研究 被引量:7
11
作者 赵良玉 贺亮 《航天器工程》 2013年第2期21-26,共6页
为了有效增强现有空间系统应对突发事件的能力,提出了一种基于在轨发射的天基快速响应体系,分析其应用领域和作用过程,明确该体系的特点、组成要素及关键技术,包括适合的在轨发射方案和基于任务的最佳部署策略等。天基快速响应体系由航... 为了有效增强现有空间系统应对突发事件的能力,提出了一种基于在轨发射的天基快速响应体系,分析其应用领域和作用过程,明确该体系的特点、组成要素及关键技术,包括适合的在轨发射方案和基于任务的最佳部署策略等。天基快速响应体系由航天器平台、空间运载器、有效载荷和地面基础设施组成,利用空间运载器携带有效载荷实现机动和变轨。文章提出的快速响应体系,面向未来空间在轨服务,有助于增强空间系统在自然故障、突发事件等不确定情况下的快速响应和有效部署能力。 展开更多
关键词 快速响应体系 航天器平台 空间运载器 在轨发射
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空间飞行器分布式通用组合导航仿真平台方案研究(英文) 被引量:1
12
作者 周姜滨 袁建平 +1 位作者 罗建军 岳晓奎 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第19期5380-5383,共4页
在研制空间飞行器导航系统的过程中,搭建导航仿真平台能够有效地节约成本并缩短研发周期。在模块化、通用化和标准化设计原则的指导下,利用多台计算机和相应的数据总线开发了空间飞行器分布式通用组合导航仿真平台。在空间飞行器导航系... 在研制空间飞行器导航系统的过程中,搭建导航仿真平台能够有效地节约成本并缩短研发周期。在模块化、通用化和标准化设计原则的指导下,利用多台计算机和相应的数据总线开发了空间飞行器分布式通用组合导航仿真平台。在空间飞行器导航系统特性分析的基础上,提出了捷联惯性导航系统、GPS、脉冲星导航系统、磁强计和星敏感器组合导航方案,设计了仿真平台的结构,论述了仿真平台的硬件设计、软件开发和算法,并探讨了仿真平台的扩展性能。试验表明该仿真平台能够逼真地模拟空间飞行器导航系统,并为设计者提供有益的建议。 展开更多
关键词 分布式 组合导航系统 仿真平台 空间飞行器
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基于SCL的航天器遥控操作平台设计与实现 被引量:8
13
作者 杨永安 余培军 +2 位作者 陈建平 冯祖仁 崔卫华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期438-441,473,共5页
为了实现对航天器的透明控制,航天器控制中心开发设计了遥控操作平台。首先提出了遥控操作平台的硬件组成及运行环境;其次结合航天器测控任务的需求,进行了软件功能设计,将遥控操作平台分为四个层次、六大功能,并详细描述了其数据流图;... 为了实现对航天器的透明控制,航天器控制中心开发设计了遥控操作平台。首先提出了遥控操作平台的硬件组成及运行环境;其次结合航天器测控任务的需求,进行了软件功能设计,将遥控操作平台分为四个层次、六大功能,并详细描述了其数据流图;最后明确了遥控操作平台的内部、外部接口以及安全性措施。该遥控操作平台已成功地完成了我国同步和近地卫星早期以及长期管理阶段的测控任务,极大地提高了我国航天器测控能力和测控网资源的运行效率。 展开更多
关键词 航天器 测控系统 SCL 遥控操作平台
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航天器系统仿真软件SpaceSim设计与应用 被引量:7
14
作者 魏承 乔彬 +2 位作者 刘天喜 赵晗 曹喜滨 《宇航学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期1724-1731,共8页
针对中国航天事业对国产化航天器设计软件的迫切需求,设计了航天器系统仿真软件SpaceSim。面向大规模航天系统仿真效率低,以及多领域先进载荷耦合仿真复杂、传统的时间驱动仿真框架难以满足时敏任务需求等难题,提出了基于GPU的大规模航... 针对中国航天事业对国产化航天器设计软件的迫切需求,设计了航天器系统仿真软件SpaceSim。面向大规模航天系统仿真效率低,以及多领域先进载荷耦合仿真复杂、传统的时间驱动仿真框架难以满足时敏任务需求等难题,提出了基于GPU的大规模航天系统多领域建模与高效仿真方法,构建了基于时间和事件混合驱动的航天系统软件运行框架,并实现了与第三方软件的高性能联合仿真接口。SpaceSim可完成航天器设计、测试、发射、运控等全任务周期的仿真与验证,可广泛应用于教学科研及型号工程任务。 展开更多
关键词 航天器 系统仿真 软件设计 仿真平台
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基于移动终端和云的航天器在轨监视系统设计 被引量:2
15
作者 刘鹏 王晓晨 +3 位作者 刘超 李成 王志会 赵文彦 《遥测遥控》 2021年第1期31-39,共9页
传统的航天器在轨监视体系为集中模式,应急处置时存在时效性低、对在岗值班人员专业要求高等问题。随着在轨航天器数量的急剧增加,亟需引入移动安全技术,支持在可信网络传输环境下移动终端的安全接入和快速响应,实现线上、线下的航天器... 传统的航天器在轨监视体系为集中模式,应急处置时存在时效性低、对在岗值班人员专业要求高等问题。随着在轨航天器数量的急剧增加,亟需引入移动安全技术,支持在可信网络传输环境下移动终端的安全接入和快速响应,实现线上、线下的航天器设计、在轨管理技术力量的有效综合利用。设计了一种基于移动终端和云平台的航天器在轨监视系统,通过原型系统的实际测试,验证了系统在技术上成熟可行,能够实现航天器管理相关人员在远离任务中心的情况下,通过移动终端以安全可靠的方式便捷地接入后端云平台,及时掌握航天器在轨运行状况。 展开更多
关键词 移动终端 云平台 航天器 在轨监视
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航天器公路运输环境包装箱研制 被引量:3
16
作者 王冲 喻虎 +3 位作者 侯京锋 刘永超 杨志鹏 李亚男 《环境技术》 2022年第5期76-80,共5页
针对航天发射高密度及应急航天发射需求增多现状,为满足航天器运输、快速响应的实际需求,提出并成功研制了一种航天器公路运输环境包装箱。本文介绍了航天器公路运输环境包装箱的组成与性能指标,及设备工作流程和方法,详细阐述了运输舱... 针对航天发射高密度及应急航天发射需求增多现状,为满足航天器运输、快速响应的实际需求,提出并成功研制了一种航天器公路运输环境包装箱。本文介绍了航天器公路运输环境包装箱的组成与性能指标,及设备工作流程和方法,详细阐述了运输舱体、减振平台和监测系统等核心部分组成。依据技术性能指标要求,在实际运输道路上,运输车辆以60 km/h运输速度下,对航天器公路运输环境包装箱内部温度、湿度和垂向冲击加速度等基本性能指标进行现场检测,通过对性能检测结果分析表明,航天器公路运输环境包装箱温度、湿度和垂向冲击加速度均满足性能指标要求。 展开更多
关键词 航天器 公路运输 环境包装箱 减振平台 监测系统
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新型半主动整星隔振平台及其模糊最优控制研究 被引量:8
17
作者 涂奉臣 陈照波 +2 位作者 刘望中 焦映厚 黄文虎 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期133-139,共7页
为降低卫星在发射过程中受到的动态载荷,提出一种采用磁流变阻尼器的新型半主动整星隔振平台。建立隔振平台的动力学模型和柔性卫星隔振系统总体的动力学模型。将LQG最优控制和模糊控制技术相结合应用于半主动整星隔振系统,以卫星振动... 为降低卫星在发射过程中受到的动态载荷,提出一种采用磁流变阻尼器的新型半主动整星隔振平台。建立隔振平台的动力学模型和柔性卫星隔振系统总体的动力学模型。将LQG最优控制和模糊控制技术相结合应用于半主动整星隔振系统,以卫星振动响应能量和作动器输入能量的加权和最小作为最优控制目标来确定最优控制力,并采用预测状态法进行时滞补偿。以最优控制力和磁流变阻尼器的实际出力作为输入变量,以磁流变阻尼器的控制电流作为输出变量设计模糊最优控制器。仿真分析结果表明:新型半主动整星隔振系统采用模糊最优控制时,在卫星轴向和横向方向上都可取得良好的振动控制效果,并且控制效果明显优于被动控制和限幅最优控制。 展开更多
关键词 整星隔振 模糊最优控制 隔振平台 动力学模型 磁流变阻尼器
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航天器大型舱段柔性对接技术研究 被引量:8
18
作者 代卫兵 胡瑞钦 易旺民 《航天器环境工程》 2014年第6期584-588,共5页
针对航天器大型舱段的自动柔性对接需求,基于并联调姿平台(6SPS)的舱段柔性对接技术开展研究。采用6SPS作为舱段位姿调整装置,在其6个支链上设置力传感器,测量每个支链所受的轴向力。在柔性对接控制中,根据负载质量特性及调姿平台姿态... 针对航天器大型舱段的自动柔性对接需求,基于并联调姿平台(6SPS)的舱段柔性对接技术开展研究。采用6SPS作为舱段位姿调整装置,在其6个支链上设置力传感器,测量每个支链所受的轴向力。在柔性对接控制中,根据负载质量特性及调姿平台姿态实时解算每个支链上由负载重力引起的轴向力,作为理论力;将实际测得的支链力与该理论力比较,进行力随动控制并调整支链长度,实现力反馈下的柔性对接控制。试验证明了力随动控制能实现根据支链力变化实时调整调姿平台位姿,满足舱段柔性对接的需求。 展开更多
关键词 航天器 舱段装配 柔性对接 并联调姿平台 力随动控制
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航天器公用平台标准建设研究 被引量:1
19
作者 李国强 张大伟 郭凯 《中国标准化》 2021年第13期102-106,共5页
本文在系统梳理航天器平台建设需求和发展现状的基础上,结合航天器平台的技术特点,分析研究了以产品基本型为主、兼顾可扩展能力的航天器平台规范编制方法,形成了航天器公用平台系列规范标准,提出并实践了复杂系统编制产品规范的标准建... 本文在系统梳理航天器平台建设需求和发展现状的基础上,结合航天器平台的技术特点,分析研究了以产品基本型为主、兼顾可扩展能力的航天器平台规范编制方法,形成了航天器公用平台系列规范标准,提出并实践了复杂系统编制产品规范的标准建设模式。 展开更多
关键词 航天器 公用平台 规范 标准
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基于多柔体动力学的飞行器多目标优化设计 被引量:3
20
作者 唐乾刚 张青斌 +1 位作者 丰志伟 王昱 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期65-69,共5页
研究了柔性航天器总体设计中基于结构与姿态控制的多目标优化问题。利用拉格朗日方程建立了刚柔耦合系统动力学模型,提出以附件质量和微分矩阵最大实特征值为目标函数的多目标优化问题;采用非支配排序进化求解算法(NSGA-II),对某柔性航... 研究了柔性航天器总体设计中基于结构与姿态控制的多目标优化问题。利用拉格朗日方程建立了刚柔耦合系统动力学模型,提出以附件质量和微分矩阵最大实特征值为目标函数的多目标优化问题;采用非支配排序进化求解算法(NSGA-II),对某柔性航天器进行了多目标优化分析设计;最优决策为具有一定规律性的空间曲线,该优化结果对柔性卫星的总体分析设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 多目标优化 多体系统动力学 刚柔耦合动力学 飞行器设计
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