考虑面内外摆角对电动绳系离轨过程的参数影响分析

利用电动绳系实现空间碎片自主离轨有广阔的应用前景。受洛伦兹力矩和重力梯度力矩作用,绳系姿态将在当地垂线附近振荡。首先采用拉格朗日法建立电动绳系面内外姿态动力学模型;随后结合国际地磁场模型,给出洛伦兹力和洛伦兹力矩的计算方法;最后结合姿态动力学模型和高斯摄动方程,建立了电动绳系离轨数值仿真模型,在考虑无摆角、仅有面内摆角、有面内外摆角的条件下,对电动绳系离轨过程进行仿真对比。仿真结果说明,电动绳系姿态振荡对离轨有明显影响,只有考虑绳系姿态,才能精确预测轨道参数的变化。

火星稀薄大气进入过程伞舱组合体振荡阻尼方法研究

火星着陆探测任务中,伞舱组合体的稳定是保证EDL过程安全性以及设备工作可靠性的前提,而姿态大幅振荡是目前造成着陆舱下降过程存在安全隐患的主要原因.本文针对伞舱系统在不同阶段发生高动态耦合力冲击作用下姿态振荡问题,提出了一种基于比例反馈的主动阻尼控制方法,该方法通过将姿态角偏差指数稳定作为控制律设计的目标,推导了在着陆舱有限控制能力下的姿态振荡抑制方法,并通过李雅普诺夫稳定性分析方法,严格证明了本文所提方法的一致收敛性.最后,本文分别针对减速伞展开后和防热大底分离后的姿态振荡问题,同时进行了有、无主动阻尼下的仿真分析,结果表明,无阻尼控制的着陆舱姿态振荡难以自然衰减,而施加主动阻尼后,伞舱系统可以在短时间实现稳定,从而验证了本文所提方法在姿态稳定中的有效性和多阶段任务中的适用性.