低轨空间目标无控再入的自适应寿命预报方法

1

作者 陈顺毅 杨震 +1 位作者 王华 罗亚中 《宇航学报》 北大核心 2025年第3期555-567,共13页

为提高轨道寿命预报的速度及精度,满足太空态势感知任务中的应用需求,提出了一种低轨空间目标无控再入的自适应寿命预报方法。首先,建立了面向轨道寿命快速预报的半解析动力学模型。其次,提出了一种结合滑动窗口和多项式近似清理策略的... 为提高轨道寿命预报的速度及精度,满足太空态势感知任务中的应用需求,提出了一种低轨空间目标无控再入的自适应寿命预报方法。首先,建立了面向轨道寿命快速预报的半解析动力学模型。其次,提出了一种结合滑动窗口和多项式近似清理策略的初始弹道系数反演方案,以降低初始参数不确定性对预报精度的影响。然后,通过数值平均的方法计算预报模型中存留的定积分项,并提出了一种基于轨道高度分区的自适应求解算法实现轨道寿命的快速预报。最后,通过数值仿真验证了所提方法的有效性。结果表明,所提方法对不同类型和状态下的目标具有较高的寿命预报精度,且求解效率相较现有预报方法有较大提升。研究结果可为未来大量空间目标的寿命预报提供快速计算工具及分析依据。 展开更多

关键词 低轨空间目标 无控再入 轨道寿命预报 半解析模型 初始弹道系数反演 自适应求解

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空间碰撞碎片云探测识别与快速编目能力评估

2

作者 曹利颖 桑吉章 +3 位作者 李彬 刘磊 雷祥旭 赵有 《光学精密工程》 北大核心 2025年第11期1771-1781,共11页

随着天地一体化空间监测技术的发展,监测覆盖范围扩大、目标重访间隔缩短,较短时间内有可能获得新碎片的多个观测弧段,使新碎片的快速编目成为可能。因此,本文对天基光学监测碎片云的探测和快速轨道编目能力进行了评估。以COSMOS-2251/I... 随着天地一体化空间监测技术的发展,监测覆盖范围扩大、目标重访间隔缩短,较短时间内有可能获得新碎片的多个观测弧段,使新碎片的快速编目成为可能。因此,本文对天基光学监测碎片云的探测和快速轨道编目能力进行了评估。以COSMOS-2251/Iridium-33卫星碰撞事件为例,基于美国空间目标编目库二行根数,分析COSMOS-2251/Iridium-33卫星碰撞新碎片的可识别分离和快速编目可能性。实验结果表明,采用光学监测手段,对于COSMOS-2251和Iridium-33碎片,在碰撞20 min后,能够有效识别出99%以上的新碎片。选择COSMOS-2251和Iridium-33的各100个新碎片,基于24颗卫星组成的天基光学监测星座,碰撞后一天内81%的COSMOS-2251和87%的Iridium-33新碎片有至少10个可测弧段。采用一天内的观测弧段进行新目标编目,70%的COSMOS-2251新碎片和73%的Iridium-33新碎片可成功编目。由此表明,基于合理设计的天基光学监测星座,有能力在一天内对70%以上碰撞新碎片进行轨道编目。 展开更多

关键词 空间碰撞 碎片云 目标识别 轨道编目 天基光学监测

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结合Kolmogorov-Arnold网络的高轨目标初轨确定

3

作者 刘宏宇 张余 +2 位作者 张超群 陈果 尹继豪 《中国图象图形学报》 北大核心 2025年第9期2975-2987,共13页

目的作为空间态势感知的关键环节,高效且准确的初轨确定技术对于轨迹关联、卫星编目和异动感知等下游任务至关重要。传统方法通常依赖精确的动力学模型和充足的观测数据,但在短弧段条件下,物理约束不足易导致出现平凡解或方法不收敛的... 目的作为空间态势感知的关键环节,高效且准确的初轨确定技术对于轨迹关联、卫星编目和异动感知等下游任务至关重要。传统方法通常依赖精确的动力学模型和充足的观测数据,但在短弧段条件下,物理约束不足易导致出现平凡解或方法不收敛的问题。尽管深度学习方法在数据拟合方面表现优异,但其对轨道动力学内在物理规律的建模能力仍存在不足。针对以上问题,提出一种基于KAN(Kolmogorov-Arnold network)的天基光学观测高轨目标短弧初轨确定模型,该模型兼具强大的物理规律捕捉能力和数学拟合能力,能够获得稳定且高精度的定轨结果。方法首先,构建了面向初轨确定任务的专用KAN模型架构,采用“先升维,后降维”的策略增强物理特征提取能力,并设计了融合运动状态约束的损失函数,以针对性优化初轨确定性能。此外建立了一个大规模的天基光学观测短弧段数据集,该数据集源自真实在轨卫星数据,每个观测弧段时长5 min,包含6个观测点,记录了目标卫星相对于观测卫星的方位角、俯仰角及其变化率。数据集涵盖多样化的目标卫星轨道,为模型的训练与性能验证提供了可靠的数据支持。结果与传统方法相比,所提方法预测结果的位置和速度误差分别为27.458 km和3.904 m/s,仅为传统方法的0.58%和1.14%。与基于多层感知机(multilayer perceptron,MLP)的深度学习方法相比,所提方法预测结果的位置和速度误差分别为前者的25.01%和19.58%,显示出更优的性能。结论提出的基于KAN的初轨确定模型有效解决了天基光学观测的高轨目标短弧初轨确定问题,在定轨精度、计算效率和结果稳定性等方面均展现出显著优势,为空间目标监测提供了新的技术手段。 展开更多

关键词 初轨确定 KAN 短弧段 天基光学观测 高轨目标 深度学习

原文传递

天基照相机监测空间目标定轨方法及精度分析 被引量：27

4

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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天基光学监视的GEO空间目标短弧段定轨方法 被引量：10

5

作者 李冬 易东云 程洪玮 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期1-7,共7页

利用两个短弧段的天基测角资料实现对GEO空间目标的轨道确定是天基空间目标监视系统需解决的重要问题之一。将短弧段的主要测量信息表示为弧段属性,构造约束空间目标距离和径向速度的容许域,采用桁架平衡法对第一个短弧段的容许域三角... 利用两个短弧段的天基测角资料实现对GEO空间目标的轨道确定是天基空间目标监视系统需解决的重要问题之一。将短弧段的主要测量信息表示为弧段属性,构造约束空间目标距离和径向速度的容许域,采用桁架平衡法对第一个短弧段的容许域三角剖分采样,以这些采样点的轨道预报第二个短弧段的弧段属性,通过分析预报值与实际值的差异,优先选取多个采样点的轨道作为初轨,分别对各初轨进行轨道改进。仿真结果表明,该方法能成功解算最小二乘轨道。 展开更多

关键词 短弧段 桁架平衡法 采样法 最小二乘轨道 轨道确定 空间目标 地球同步轨道

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基于贝叶斯框架的空间群目标跟踪技术 被引量：12

6

作者 黄剑 胡卫东 《雷达学报（中英文）》 CSCD 2013年第1期86-96,共11页

对大量密集的空间群目标进行有效跟踪、编目已成为空间监测的迫切需求。地基雷达作为近地轨道空间监测的主要手段,在对高密度的空间小碎片云进行跟踪时,通常会由于分辨能力有限,造成对个体目标检测、观测信息严重缺失,使得传统的多目标... 对大量密集的空间群目标进行有效跟踪、编目已成为空间监测的迫切需求。地基雷达作为近地轨道空间监测的主要手段,在对高密度的空间小碎片云进行跟踪时,通常会由于分辨能力有限,造成对个体目标检测、观测信息严重缺失,使得传统的多目标跟踪技术难以奏效。为此,该文基于"群"跟踪的概念,在贝叶斯框架下以群目标的整体运动趋势为跟踪对象,同时兼顾个体的运动目标轨迹跟踪,通过建立群目标的中心和观测量之间的相互作用约束模型,可以提升在漏警概率较高情况下的目标数目估计的稳健性以及单个目标的跟踪精度。贝叶斯积分的求解过程通过MCMC-Particle算法具体实现。通过对空间群目标跟踪的仿真实验验证了群跟踪技术的有效性。 展开更多

关键词 空间监测 群目标 空间目标 轨道跟踪 贝叶斯框架

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基于高轨光学监视平台的定轨精度分析 被引量：3

7

作者 周庆勇 杜兰 蓝朝桢 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期80-85,共6页

高轨光学监视平台具有获取高轨空间目标态势信息的优势。本文主要研究基于高轨光学监视平台的空间目标的改进轨道确定算法和精度评定方法,分析了高轨光学监视平台对高、中、低轨三类典型空间目标的定轨精度,用观测值残差和估计参数协方... 高轨光学监视平台具有获取高轨空间目标态势信息的优势。本文主要研究基于高轨光学监视平台的空间目标的改进轨道确定算法和精度评定方法,分析了高轨光学监视平台对高、中、低轨三类典型空间目标的定轨精度,用观测值残差和估计参数协方差两种方法对定轨精度进行评定,并讨论光学观测误差对定轨结果的影响。通过仿真实验可以得出,高轨光学监视平台对这三类空间目标的定轨误差都在千米级,观测系统误差是定轨误差的主要来源。 展开更多

关键词 高轨监视平台 光学传感器 空间目标 轨道确定 仿真

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基于天基雷达探测的静止轨道目标监视 被引量：2

8

作者 傅雄军 方秋均 +1 位作者 鄢宏华 高梅国 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期541-546,共6页

针对静止轨道目标监视的需求,分析了静止轨道目标的雷达散射截面(RCS)特性.以此为基础,研究和设计了天基雷达的轨道高度、重访周期、天线形式以及天线尺寸,探讨了天基逆合成孔径雷达的成像分辨率与其他系统参数的关系,给出了顺行轨道和... 针对静止轨道目标监视的需求,分析了静止轨道目标的雷达散射截面(RCS)特性.以此为基础,研究和设计了天基雷达的轨道高度、重访周期、天线形式以及天线尺寸,探讨了天基逆合成孔径雷达的成像分辨率与其他系统参数的关系,给出了顺行轨道和逆行轨道情况下达到一定的横向分辨率所需要的积累时间.研究结果表明,利用天基宽带雷达实现对静止轨道目标的近距离监视是可行的. 展开更多

关键词 静止轨道 空间目标 天基雷达 逆合成孔径雷达成像 重访周期

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一种空间目标轨道状态动态推理方法 被引量：1

9

作者 卢万杰 蓝朝桢 +2 位作者 吕亮 施群山 徐青 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期72-79,共8页

针对非合作空间目标轨道状态的不确定性,提出一种基于动态贝叶斯网络的空间目标轨道状态动态推理方法。首先建立了空间目标轨道状态语义模型,明确了轨道状态与轨道类型、轨道变化间的语义关系;其次,分析了轨道状态的特性,构建了轨道变... 针对非合作空间目标轨道状态的不确定性,提出一种基于动态贝叶斯网络的空间目标轨道状态动态推理方法。首先建立了空间目标轨道状态语义模型,明确了轨道状态与轨道类型、轨道变化间的语义关系;其次,分析了轨道状态的特性,构建了轨道变化中共面变轨和异面变轨的等级划分方法;然后,基于动态贝叶斯网络建立空间目标轨道状态推理模型,利用空间目标轨道类型、轨道变化和轨道状态之间的关系,推理轨道状态的动态变化过程;最后,以不同轨道类型的空间目标为案例对提出的方法进行验证,并与实际情况进行对比。实验结果表明,这种空间目标轨道状态动态推理方法能够对具有不确定性的轨道状态进行推理,获取轨道状态的变化过程。构建的空间目标轨道状态动态推理方法能够为进一步的决策提供支持和辅助。 展开更多

关键词 空间目标 轨道状态 轨道变化 贝叶斯网络 动态分析 推理

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空间目标监视装备技术的发展现状及其启示 被引量：12

10

作者 张海成 杨江平 王晗中 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2011年第12期11-14,共4页

文中给出了空间目标监视装备的体系结构,概括介绍了美国空间监视网的组成与能力,总结分析了基于雷达探测的空间目标识别技术,最后从空间监视与导弹预警的关系、空间监视专职装备建设、装备协同运用与信息共享、监视识别手段等方面,给出... 文中给出了空间目标监视装备的体系结构,概括介绍了美国空间监视网的组成与能力,总结分析了基于雷达探测的空间目标识别技术,最后从空间监视与导弹预警的关系、空间监视专职装备建设、装备协同运用与信息共享、监视识别手段等方面,给出对我国空间目标监视雷达装备技术发展的6点启示。 展开更多

关键词 空间目标识别 空间目标监视网 低轨目标 雷达探测

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基于天基雷达的空间目标轨道预测 被引量：1

11

作者 刘波 李道京 +1 位作者 尹建凤 乔明 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期532-539,共8页

根据天基雷达获取的空间目标位置和速度参数,研究了计算空间目标轨道根数的方法,以实现对空间目标的初定轨.分析了雷达坐标系下对目标的观测误差给协议天球坐标系下的目标参数估计带来的影响.提出了空间二体相遇问题的一种解决方案.利... 根据天基雷达获取的空间目标位置和速度参数,研究了计算空间目标轨道根数的方法,以实现对空间目标的初定轨.分析了雷达坐标系下对目标的观测误差给协议天球坐标系下的目标参数估计带来的影响.提出了空间二体相遇问题的一种解决方案.利用已知的空间站轨道,仿真分析了空间目标在一周之内和空间站的相遇情况,同时给出了目标轨道预测的误差分析. 展开更多

关键词 空间目标 轨道根数 天基雷达 轨道预测 空间站

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大型低轨星座部署对空间碎片环境的影响分析 被引量：13

12

作者 沈丹 刘静 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期2041-2051,共11页

为分析大型低轨(low Earth orbit,LEO)星座部署对未来空间碎片环境的影响,本文利用空间碎片环境长期演化模型(space objects long-term evolution model,SOLEM)研究了大型星座卫星数量、质量、面积、部署高度及任务后处置(post mission ... 为分析大型低轨(low Earth orbit,LEO)星座部署对未来空间碎片环境的影响,本文利用空间碎片环境长期演化模型(space objects long-term evolution model,SOLEM)研究了大型星座卫星数量、质量、面积、部署高度及任务后处置(post mission disposal,PMD)策略等因素对碰撞次数和碎片数量的影响。分析可知,卫星数量和面积主要影响碰撞次数,而卫星质量主要影响由碰撞产生的新增碎片数量。在满足任务条件下,可综合考虑三者关系选取最合适方案。同时,星座部署在1100 km高度对空间碎片环境影响较大,在遵守25年规则的前提下应将PMD成功率提升至95%以上。 展开更多

关键词 空间碎片环境 大型低轨星座 碰撞 空间碎片环境长期演化模型

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嫦娥1号绕月探测——中国航天迈向深空 被引量：3

13

作者 郑永春 欧阳自远 《科技导报》 CAS CSCD 2007年第5期47-52,共6页

随着1994年的“克莱门汀”号和1998年的“月球勘探者”号月球探测器的发射成功和取得的新的科学发现,在21世纪初,世界各国相继宣布以月球和火星探测为中心的深空探测计划,掀起自阿波罗计划之后的第二次月球探测高潮。中国在卫星应用和... 随着1994年的“克莱门汀”号和1998年的“月球勘探者”号月球探测器的发射成功和取得的新的科学发现,在21世纪初,世界各国相继宣布以月球和火星探测为中心的深空探测计划,掀起自阿波罗计划之后的第二次月球探测高潮。中国在卫星应用和载人航天取得突破性进展之后,适时开展月球探测,填补了中国在深空探测领域的空白。绕月探测工程的实施经历了长达10年的政治、经济、科技等方面的综合论证,于2004年初开始正式启动。2007年初,第一颗月球探测卫星——嫦娥1号的各项设施已经全部准备就绪,待命出厂,择机发射,以确保首发必成。嫦娥1号绕月探测卫星的科学目标包括绘制月球立体地图、探测月表物质成分、探测月壤厚度和探测地月空间环境等4项科学任务。 展开更多

关键词 嫦娥1号 月球探测器 深空探测 科学目标

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空间碎片普测雷达的体制选择 被引量：7

14

作者 马林 肖文书 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2863-2867,共5页

空间碎片数量不断增加,建设我国空间目标碎片普测雷达的需求日益加强.体制选择是空间碎片普测雷达方案论证的一个重要方面,本文重点比较分析了单屏电磁篱笆体制(NAVSPASUR系统体制)、同时双屏电磁篱笆体制、Graves体制及常规相控阵雷达... 空间碎片数量不断增加,建设我国空间目标碎片普测雷达的需求日益加强.体制选择是空间碎片普测雷达方案论证的一个重要方面,本文重点比较分析了单屏电磁篱笆体制(NAVSPASUR系统体制)、同时双屏电磁篱笆体制、Graves体制及常规相控阵雷达体制4种雷达体制的探测性能.结果表明:单屏电磁篱笆体制是我国空间碎片普测雷达较好的选择. 展开更多

关键词 空间目标监视 空间碎片 电磁篱笆 定轨

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空间光学遥感器轨道外热流的模拟 被引量：9

15

作者 王建设 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2000年第4期328-330,共3页

通过热平衡试验 ,探索飞行器及其组件特别是关键光学组件受空间高真空和超低温环境作用的热效应规律、验证其热设计的正确性、修正热分析模型以及考核热控系统维持各组件和整个系统在规定工作温度范围内的能力 ,其中非常重要的一项任务... 通过热平衡试验 ,探索飞行器及其组件特别是关键光学组件受空间高真空和超低温环境作用的热效应规律、验证其热设计的正确性、修正热分析模型以及考核热控系统维持各组件和整个系统在规定工作温度范围内的能力 ,其中非常重要的一项任务在于采用合理的模拟方法和适宜的加热装置来模拟其轨道外热流的等效作用。针对其结构、表面特性、外热流分布的特点和热平衡试验的要求 ,叙述了一种轨道外热流的红外模拟方法和工程算法 ,着重提出了空间光学遥感器外露光学组件轨道外热流的模拟方法及其装置。借助计算机软件 ,在验证和修正的基础上 ,确定模拟装置的红外加热片的参数。研究结果提供了一种模拟飞行器组件、空间光学遥感器光学组件外热流的途径。 展开更多

关键词 空间飞行器 空间光学遥感器 轨道外热流 模拟

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空间目标编目定轨理论与技术进展 被引量：2

16

作者 杨磊 路毅 刘磊 《空间碎片研究》 CSCD 2023年第4期56-63,共8页

根据近年文献调研,归纳总结了现有空间目标编目定轨方法的研究现状,概括了现有空间目标编目应用中面临的主要工程技术性难题。在初轨确定领域,重点对改进的Laplace法、改进的Gauss法、以及近年新提出的纯测角法开展了跟踪研究。在空间... 根据近年文献调研,归纳总结了现有空间目标编目定轨方法的研究现状,概括了现有空间目标编目应用中面临的主要工程技术性难题。在初轨确定领域,重点对改进的Laplace法、改进的Gauss法、以及近年新提出的纯测角法开展了跟踪研究。在空间目标精密定轨领域,重点研究了事后精密定轨方法和实时精密定轨方法。在联合定轨领域,重点研究了多种观测源的联合定轨技术、基于模型的联合定轨技术、以及多源数据融合的联合定轨。通过大量文献研究,对近年来空间目标定轨理论与技术的进展和发展现状进行了总结和展望。 展开更多

关键词 编目管理 空间目标 定轨方法 初轨确定 精密定轨

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基于虚拟测距的单星光学监测空间目标定轨方法 被引量：5

17

作者 王秀红 李俊峰 +2 位作者 高彦平 高景丽 安芳红 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1541-1549,共9页

基于单颗天基卫星的光学监测数据在轨道改进时的可观测性差,迭代难以收敛,甚至法方程病态,造成大批量空间目标编目定轨失败。本文分析了仅利用单星光学监测确定空间目标轨道的特点和难点,针对基于天基监测的定轨亏秩问题和单星光学监测... 基于单颗天基卫星的光学监测数据在轨道改进时的可观测性差,迭代难以收敛,甚至法方程病态,造成大批量空间目标编目定轨失败。本文分析了仅利用单星光学监测确定空间目标轨道的特点和难点,针对基于天基监测的定轨亏秩问题和单星光学监测定轨的可观测度进行了研究。基于先验轨道信息建立了虚拟测距模型,提出了一种利用虚拟测距和天基测角数据联合的轨道改进方法,提高了利用单颗天基卫星的光学监测数据定轨系统的可观测性。采用我国首颗天基监测试验卫星2015年某40天内监测到的400多个目标的实测数据进行验证,添加虚拟测距后,定轨成功率由原来小于10%提高到90%以上,同时提高了轨道确定精度。 展开更多

关键词 光学观测 空间目标 天基卫星 轨道确定 虚拟测距 定轨成功率

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基于ESSG的空间轨道目标管理与碰撞检测方法

18

作者 童晓冲 吴立新 +1 位作者 余接情 李志锋 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2012年第1期19-23,64,共6页

随着航天科技的快速发展,大量的空间目标(航天器与空间碎片)占用了有限的轨道资源,极大地改变了空间环境,影响了正常的航天发射、空间科学活动及其安全。该文针对空间目标的特点与安全性,提出了利用地球系统空间格网(ESSG)对空间轨道目... 随着航天科技的快速发展,大量的空间目标(航天器与空间碎片)占用了有限的轨道资源,极大地改变了空间环境,影响了正常的航天发射、空间科学活动及其安全。该文针对空间目标的特点与安全性,提出了利用地球系统空间格网(ESSG)对空间轨道目标进行格网化管理的思路,介绍了格网管理的原理,设计了轨道目标碰撞检测方法。重点探讨了空间轨道目标对格网的映射、静态和动态空间目标的数据导入、空间目标碰撞风险检测等基本问题;设计了一个原理性实验,验证了该文方法的可行性。 展开更多

关键词 空间轨道目标 地球系统空间格网(ESSG) 格网管理 碰撞检测 风险评估

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自由漂浮空间机器人捕获翻滚目标的力-位-型融合控制方法 被引量：3

19

作者 梁斌 徐文福 +1 位作者 王学谦 闫磊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期958-969,共12页

翻滚目标捕获过程中,空间机器人的运动会对基座产生扰动、接触过程的冲击碰撞容易产生安全风险。因此,为了在捕获翻滚目标的同时抑制空间机械臂对基座的扰动和对目标的碰撞冲击,提出一种自由漂浮空间机器人力-位-型融合控制方法。首先... 翻滚目标捕获过程中,空间机器人的运动会对基座产生扰动、接触过程的冲击碰撞容易产生安全风险。因此,为了在捕获翻滚目标的同时抑制空间机械臂对基座的扰动和对目标的碰撞冲击,提出一种自由漂浮空间机器人力-位-型融合控制方法。首先将自由漂浮空间机器人的非完整冗余性、运动冗余性表征为型空间,构建由末端位姿、型状态组合的广义状态空间并建立系统的运动学和动力学模型;通过优化基座与机械臂的位-型及零空间运动,减小机械臂抓捕运动在基座产生的扰动;通过优化基座、机械臂与翻滚目标的相对位-型,减小碰撞冲击力在基座产生的姿态扰动。给定最优位-型及末端操作力,基于阻抗控制原理及零空间投影策略,实现多优先级力-位-型融合控制。最后,开展了空间机器人捕获翻滚目标的典型任务仿真,结果表明通过力-位-型融合优化与控制方法可以有效减小空间机器人捕获过程产生的基座扰动。 展开更多

关键词 在轨捕获 翻滚目标 空间机器人 多目标优化 力-位-型融合控制

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一种校准编目定轨初始速度的方法 被引量：1

20

作者 王秀红 崔文 +2 位作者 李俊峰 何雨帆 李海晶 《力学与实践》 北大核心 2020年第2期163-169,共7页

对于大批量空间目标,监测资源有限,测轨数据稀疏,导致编目定轨结果误差较大。本文分析了不同轨道类型的编目轨道预报误差演化特性,分析结果表明,轨道预报误差主要分布在沿迹方向,且主要是由于大气阻力摄动模型误差和初始径向速度误差引... 对于大批量空间目标,监测资源有限,测轨数据稀疏,导致编目定轨结果误差较大。本文分析了不同轨道类型的编目轨道预报误差演化特性,分析结果表明,轨道预报误差主要分布在沿迹方向,且主要是由于大气阻力摄动模型误差和初始径向速度误差引起的。进一步的理论推导显示,在忽略初始位置误差的假设条件下,轨道初值误差引起的预报位置误差前后具有近似对称特性,利用仿真数据,验证了近似对称特性的正确性。基于上述分析,本文提出了一种校准编目定轨初始速度的方法,即通过减小向前预报的位置与已知位置的偏差来迭代地校准定轨结果的速度,从而提高目标向后预报的轨道精度。利用实际轨道数据的试验结果表明,该方法对于采用稀疏数据的近圆轨道目标定轨结果修正效果明显,可以有效改进自主编目定轨结果的精度,对提高大批量空间目标的编目管理能力具有重要价值。 展开更多

关键词 空间目标 编目管理 稀疏数据 轨道预报

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