国防科大的论文:大椭圆轨道机动飞行器 对地球同步轨道卫星交会对接或碰撞

基于大椭圆轨道的对地球同步轨道卫星抵近技术研究详细信息获取官网全文|推荐本文*.英文题名：Research on Related Techniques of Approach to GEO Satellites Based on HEO*.作者：符俊*.导师：闫野*.中文关键词：在轨服务;轨道机动飞行器;轨道特性;时空约束;相对运动;状态估计*.英文关键词：On-Orbit Service;OMV;Orbital Characteristic;Time-Space Constraint;Relative Motion;State Estimation*.学位年度：2008*.论文级别：硕士*.学科专业名称：航空宇航科学与技术*.学位授予单位：国防科学技术大学*.论文提交日期：2008-11-01中文摘要随着航天器种类的增加,人们对航天器在轨服务的需求越来越强烈,空间在轨服务技术已经成为航天技术领域的研究热点。对于地球同步轨道卫星的检查,论文提出了一种利用大椭圆轨道机动飞行器对其抵近照相的方法,并研究了相关技术。主要研究内容如下: 建立了轨道机动飞行器执行近距离照相任务的轨道模型,分析了轨道模型的特点。初步研究了对地球同步轨道卫星依次扫描的策略和变轨方案。本文提出了用单脉冲转移和双脉冲对称转移两种方法来改变轨道拱线的方向,并对两者的优劣进行了比较。 研究了轨道模型在摄动因素影响下的轨道特性。主要是从轨道面进动、轨道倾角变化和远地点转动三个方面进行分析。在考虑地球扁率摄动和日、月引力摄动的情况下,研究了轨道相对地球、太阳和月球的位置对轨道特性的影响规律,并进行了仿真分析。 研究了轨道机动飞行器对地球同步轨道卫星抵近照相过程中存在的主要约束,包括光照约束、日月时空约束和测控约束。分析了航天器进出地影的情况,仿真计算了在一个轨道周期内,航天器处于地影区的时间。分析了日月对照相过程的影响,计算了发生干扰的时间,并提出了规避方法。介绍了我国常用的测控手段,研究了轨道机动飞行器对地面的覆盖情况,分析了地面测站对航天器“可见”的条件,仿真计算了我国地面站对本文研究的轨道机动飞行器的观测弧段,据此提出了针对轨道机动飞行器进行测控的布站要求。 研究了轨道机动飞行器对地球同步轨道卫星的抵近飞行过程。分析了不同过捷点距离下的视线角速度和视线角加速度的变化规律。在Hill方程的基础上建立了二者接近过程的相对运动模型和观测方程,介绍了应用扩展卡尔曼滤波对轨道机动飞行器与地球同步轨道卫星的相对运动状态进行估计的方法,并进行了仿真分析。 最后,对全文进行了总结,指出了论文的研究成果,并对下一步需要研究的内容进行了展望。

http://125.223.205.241/auto/db/detail.aspx?db=501003&rid=528896&agfi=0&cls=0&uni=False&cid=0&showgp=False&md=30&pd=207&msd=30&psd=207&mdd=30&pdd=207&count=10&reds=%E6%9C%B1%E5%BD%A6%E4%BC%9F

摘要：为对地球同步轨道卫星近距离光学照相,设计了大椭圆任务轨道.在考虑地球扁率J2的动力学模型下,研究了大椭圆轨道变轨策略,提出了轨道设计方案,并进行了仿真计算.基于STK软件对变轨方案进行了仿真验证,结果表明所提出的轨道设计方案能够满足对地球同步轨道卫星近距离光学照相要求.作者：谭丽芬闫野周英唐国金Author：

http://d.wanfangdata.com.cn/periodical_htkz200904004.aspx

地球同步轨道目标抵近方法和相对轨道确定技术研究查看全文下载全文导出添加到引用通知分享到|下载PDF阅读器　　地球同步轨道是人类开发和利用空间资源的一类重要轨道，是极其珍贵的轨道资源，位于该轨道的航天器在通信、导航、预警、气象等民用和军用领域发挥着极其重要的作用。由于地球同步轨道上运行的航天器数量逐年递增，且功能难以替代，地球同步轨道目标成为了空间在轨服务的重点服务对象。　　空间在轨服务技术体系庞大，本文重点研究了对地球同步轨道目标的抵近策略和目标相对轨道确定技术，讨论了机动飞行器对地球同步轨道目标抵近的轨道设计方法和实施途径，设计了用于相对轨道确定的实时解算体系。全文的工作主要包括以下几个方面的内容：　　对机动飞行器抵近地球同步轨道目标的方法进行了研究。重点针对倾斜地球同步轨道，机动飞行器停泊于零度倾角圆轨道上，在目标轨道升/降交点附近实现对目标接近。以燃料最省为优化目标，以任务周期为约束条件，研究机动飞行器接近目标的最优路径。　　对机动飞行器对地球同步轨道目标的服务范围进行了仿真分析。分析了停泊轨道设计和燃耗的需求关系，对优化目标函数进行简化，分析了不同任务周期下对任意地球同步轨道目标抵近的燃耗需求分布。　　对快速精确实现地球同步轨道目标相对轨道确定的方法进行了研究。通过建立适用于椭圆轨道的相对运动方程、基于恒星背景的绝对信息测量方案，结合批处理算法和序贯处理算法，建立了具有较好鲁棒性的实时解算体系。　　最后，对影响估值精度的各因素进行分析。对于相对初值预估系统，分析了迭代次数和观测数据组数的选取对初值估计精度的影响；对于相对轨道递推估计系统，分析了采样策略、测量精度对相对轨道状态实时估计精度的影响，所得结论为工程应用提供技术指导。　　空间目标的抵近和相对轨道确定是开展空间在轨服务的前提，本文工作对地球同步轨道目标在轨服务技术的工程应用提供了参考。作者：  李华山 学科专业：  航空宇航科学与技术授予学位：  硕士  学位授予单位：  国防科学技术大学导师姓名：  闫野 学位年度：  2011

http://d.wanfangdata.com.cn/Thesis_D202253.aspx

航天器交会中的多圈Lambert问题研究《国防科技大学学报》2010年 第5期|谭丽芬闫野周英唐国金 国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073在线阅读购物车| | 分享第1页第2页第3页第4页 摘　要：针对大椭圆轨道追踪器固定时间直接碰撞交会问题,介绍了一种快速确定多圈Lambert问题最优解的新方法。研究了多圈Lambert转移解,分析了转移时间与转移轨道参数的关系;研究了无时间约束最优直接碰撞交会及其必要条件。仿真表明：最优解快速确定方法有效、可行,并可提高计算效率。【分　类】 【航空、航天】>航天（宇宙航行）>基础理论及试验>飞行力学>航天器飞行力学【关键词】 多圈Lambert转移最优交会大椭圆轨道【出　处】 《国防科技大学学报》2010年 第5期12-16页　共6页

http://www.cqvip.com/Main/Detail.aspx?id=35930493

基于Legendre伪谱法的远程最优拦截初制导方法Initial guidance algorithm for long-range optimal intercept problem based on Legendre pseudospectral method0推荐查看全文下载全文导出添加到引用通知分享到|下载PDF阅读器doi：10.3969/j.issn.1001-506X.2011.06.27摘要：考虑J2摄动,研究远程最优拦截初制导问题.针对远程拦截飞行时间长的特点,深入分析并改进一种固定时间拦截制导的摄动修正方法,提出J2摄动远程脉冲最优拦截策略.基于一种求解最优控制问题的新方法--Legendre伪谱法(Legendre pseudospectral method,LPM),研究有限推力远程最优拦截初制导问题,给出有限推力远程最优拦截初制导方法.以小倾角大椭圆轨道机动飞行器为对象,进行优化计算.仿真结果说明了本文的最优初制导方法的精度和计算效率.

http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_xtgcydzjs201106027.aspx

《国防科学技术大学》2011年加入收藏获取最新赤道椭圆交会轨道规划与制导方法谭丽芬【摘要】：轨道机动飞行器具有较强机动能力,通过空间交会,它可对空间目标执行观测、捕获、吸附、伴飞及动能碰撞拦截等空间任务。赤道大椭圆轨道机动飞行器是指停泊在倾角为零的大椭圆轨道上可实施机动的航天器。本文以赤道大椭圆轨道机动飞行器与中、高轨目标飞行器的空间交会问题为背景,研究了交会过程设计、远程最优交会轨道规划与制导方法、近程最优交会轨道规划与制导方法和末制导导引律。全文主要研究成果如下: 提出了赤道大椭圆停泊轨道的倾角长期漂移解析计算与保持方法。(1)分析了赤道大椭圆轨道机动飞行器与任意轨道目标飞行器的交会过程,定义、划分了各交会阶段,建立了各交会阶段的动力学模型。(2)推导了小倾角大椭圆轨道的倾角长期漂移解析计算公式,通过仿真验证了解析计算公式的正确性。 提出了赤道椭圆交会轨道的远程最优交会轨道规划方法。(1)给出了椭圆固定时间单脉冲多圈Lambert最优交会轨道的快速确定方法,只用比较两条轨道就可确定最优交会轨道。(2)结合固定时间单脉冲多圈Lambert交会轨道,应用非最优主矢量理论、非最优轨道改进方法与非线性规划方法,提出了远程多脉冲最优交会策略。(3)研究了赤道大椭圆轨道机动飞行器与多个目标飞行器的固定时间最优交会问题,给出了省能量目标飞行器交会序列的生成方法。 提出了考虑J2摄动的赤道椭圆交会轨道的远程最优交会轨道规划与制导方法。(1)考虑地球非球形J2项摄动,提出了一种脱靶量满足精度要求,且省燃料的固定时间远程脉冲交会轨道规划方法。(2)应用Legendre伪谱法,研究并得到了固定时间远程有限推力最优交会制导方案;针对制导优化变量多的特点,构造了优化变量初值生成器;仿真验证了制导方案与求解策略的有效性。(3)考虑地球非球形J2项摄动,采用协方差分析描述函数法与Monte Carlo仿真方法,分析了初始状态误差对远程交会的影响。(4)给出了一种基于J2摄动轨道状态转移矩阵的制导修正策略,在远程交会的惯性滑行段进行轨道修正。 提出了赤道椭圆交会轨道的近程最优交会轨道规划与制导方法。(1)对相对动力学模型的几种模型误差进行了比较,分析了导航误差与控制误差对交会终端偏差的影响,确定椭圆线性相对运动方程为近程交会相对动力学模型;给出了椭圆线性最优交会轨道非线性规划模型。(2)应用主矢量理论、非最优主矢量理论与非线性规划方法,提出了固定时间多脉冲近程最优交会策略。(3)基于椭圆线性相对运动方程,考虑飞行器质量变化,结合最优控制混合方法与多重打靶法提出了近程有限推力最优交会制导混合优化策略。 研究了赤道大椭圆轨道机动飞行器搭载的智能撞击器末制导导引律。(1)利用线性二次型导引提供神经网络训练数据,采用遗传算法对神经网络结构与初始连接权值、阈值进行优化设计,给出了满足脱靶量要求且省能量的神经网络末制导导引律,仿真结果表明,给出的导引律对不同目标机动方式具有优良的适用性与鲁棒性。(2)采用模糊控制逻辑取代符号切换函数,提出了模糊Terminal滑模变结构导引律,利用Lyapunov稳定性理论对模糊Terminal滑模变结构控制器的稳定性进行了分析与证明。仿真表明,给出的导引律在消除滑模变结构导引固有抖振现象的同时,对外界干扰仍具有强鲁棒性能。 论文研究了椭圆最优交会轨道规划与制导方法,拓展了最优交会理论,具有一定理论意义。论文提出的椭圆远程、近程最优交会策略和末制导导引律可为轨道机动飞行器空间交会方案设计与轨道控制提供技术支撑。【关键词】：赤道大椭圆轨道机动飞行器空间交会多圈Lambert交会倾角漂移Legendre伪谱法有限推力制导末制导【学位授予单位】：国防科学技术大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2011【分类号】：V412.41【目录】：