数字空间站动力学与控制仿真建模与飞控应用

数字空间站作为真实空间站的数字化映像,将能源、信息、环热控、动力学与控制等多专业模型进行综合集成,建立舱段级、整站级多学科仿真系统,为空间站长期飞控任务提供技术支持.基于Modelica建模语言,结合采用FMI接口标准,完成了数字空间站动力学与控制仿真模型的集成,并成功在空间站飞控中进行了应用.

数字空间站建设及其应用

空间站是我国载人航天领域当前最为复杂的航天器型号,其研制过程涉及专业面广、技术难度大、安全性、可靠性和寿命要求高,由此对系统研制和在轨应用带来了新的挑战。遵循基于模型的系统工程思想,文章提出了数字空间站的初步概念,阐述了数字空间站的建设思路和技术特点,详细论述了数字空间站的技术方案,包括主要功能、总体架构、多学科集成仿真模型库等,及其应用情况。通过数字空间站的应用,有力提升了空间站系统总体层面的综合仿真验证能力。目前数字空间站已应用于空间站在轨运行阶段,后续将不断进行数字化创新,为空间站后续运营任务提供有力保障。

空间站舱外设备视场动态仿真方法

针对空间站多构型、多任务、多运动部件的特点,提出舱外设备视场动态仿真分析需求。基于数字空间站孪生平台,采用虚拟现实技术,对舱外设备视场遮挡动态仿真方法进行研究。设计了一套通用的可视化系统,搭建了整体轻量化可视模型,涵盖太空环境、舱外运动部件和舱外敏感器的轻量化显示,并加入了视场遮挡、中继星跟踪等量化后处理功能和敏感器(天线)的有效视场分析功能,以支撑空间站飞行任务规划和飞行程序推演过程中的动态仿真验证。该方法已在空间站在轨飞行任务设计过程中得到实际应用。