空间飞网捕获机器人交会轨迹规划研究

针对空间飞网捕获机器人在近距离接近待捕获目标过程中如何有效的避免与目标发生碰撞,并尽量减少轨道机动的燃料消耗等关键问题,基于被动安全轨迹思想,设计了一种多脉冲飞掠型安全接近轨迹,使系统在掠过目标过程当中弹射飞网并捕获目标,且能够避免任意故障情况下碰撞的发生;结合航天器相对运动的特点,给出了安全轨迹的不等式约束条件,并以速度脉冲增量最优为目标函数,采用线性规划方法建立了多脉冲飞掠型安全轨迹的数学规划模型,最后通过数学仿真验证了规划方法的正确性和规划轨迹的安全性.

航天器交会轨迹分类研究概述

基于共椭圆轨道接近策略,航天器交会轨迹基本上可分为5类:共椭圆视线推力逼近;V-bar稳定轨道点逼近;双共椭圆轨道逼近;共椭圆加偏置点逼近;稳定轨道与共椭圆组合逼近。给出包括"双子座"、"阿波罗"、航天飞机、"联盟"号和"进步"号、"自动转移飞行器"(ATV)、"H-II转移飞行器"(HTV)、神舟八号,以及"猎户座"、"龙"、"天鹅座"等追踪航天器的各种交会轨迹图,分析各类交会轨迹的特点,可供交会对接任务设计选择与应用。

空间自主交会最优轨迹设计与跟踪控制

研究了基于最优交会轨迹的空间自主交会跟踪控制问题。根据应变能最小原则选取空间三次最优几何Hermite曲线作为交会参考轨迹,该参考轨迹在时间固定、端点及相应切矢量给定条件下应变能最小,且构造简单,光滑性好。针对空间交会模型的强耦合非线特性采用机器人控制中常用的计算力矩法设计参考轨迹跟踪控制器,实现了固定时间最优自主交会。仿真结果表明本文提出的交会策略速度增量小,计算复杂度低。

中国巴西地球资源卫星的轨道捕获和轨迹交会控制

中巴地球资源卫星一号 (CBERS - 1 )是中国和巴西合作研制的第一颗运行在太阳同步轨道上的地球资源卫星。CBERS - 1于 1 999年 1 0月 1 4日由中国自行研制的长征运载工具按预定计划准时发射 ,进入设计轨道 ,随后通过轨道捕获、星下点轨迹控制和多次轨道保持机动等一系列轨道测控操作 ,该卫星已按遥感用户的要求正常运行在高精度的太阳同步、回归冻结轨道上。本文简要阐明CBERS - 1轨道控制系统的任务目标、系统结构、轨道控制策略、控制性能、飞行软件和在轨操作以及飞行结果。

不同时间信息条件下多目轨迹交会测量点目标运动的方法

针对多相机对点目标的运动轨迹测量,提出不同时间信息条件下的多目轨迹交会法。对点目标运动轨迹进行时间多项式参数化描述,再将多个相机观察目标的系列视线与目标的参数化运动轨迹进行交会,通过最小化物方残差,确定出目标的运动轨迹。相对于传统的多目交会测量模式,本方法不仅能够有效地提高测量精度,而且能够在多相机之间观测不同步,或者时间未对准,甚至无时间信息的情况下仍得到目标的运动轨迹参数。相对于单相机测量模式时要求相机必须运动,多目情况下不要求相机自身运动。仿真实验和真实实验验证了该方法的有效性和高精度。

美国航天器交会技术研究

美国交会对接技术的发展可分为三个阶段:"双子座"与"阿波罗"飞船,航天飞机,以及后航天飞机时代的项目。自主交会技术的发展,首先基于多种制导和导航敏感器的研发,特别是用于最终逼近段的激光敏感器。制导、导航与控制系统的冗余,以及故障检测与隔离的方法,在轨迹安全性中起重要作用。文章研究美国自主交会方案,包括"双子座","阿波罗",航天飞机,后航天飞机时代计划的项目("猎户座","飞龙","天鹅座","黑天空"飞行器,在轨卫星服务使命),以及飞行验证项目(实验卫星系统-11,"自主交会技术验证飞行器","轨道快车"),研究重点为交会轨迹与交会敏感器以及交会运作程序。

测量点目标运动参数的单目运动轨迹交会法

提出了一种理论体系完备的求解点目标三维运动的摄像测量方法——单目运动轨迹交会法.通过对目标运动轨迹进行参数化描述,将运动像机观察运动目标的系列视线,与目标的参数化运动轨迹进行交会,从而唯一确定了目标的三维轨迹和速度等运动参数.该方法不同于常规点交会的三维交会测量模式,不增加测距等辅助设备或改造成像光路,有效解决了传统单目无法测量点目标三维运动的技术难题,扩展了摄像测量和计算机视觉的一类应用范围,可用于多种运动平台对运动目标的被动观测任务.

数学解题中的化归思想

本文论述了化归原则及其意义,给出了运用化归思想解决数学问题的常用化归策略。

交轨定图形 多法妙探究

探究复杂的几何问题时,首要任务应该是思考图形是如何形成的,而非回忆解题模型。若图形是确定的,通过研究画法,可以自然形成解法,简化图形。继而根据简化后的图形,分析其中蕴含的数量关系和位置关系,找到解题的突破口。