自由飘浮空间机器人系统基座姿态调整路径规划方法的研究

规划机械臂的运动以调整作为其基座的卫星的姿态,既节约姿控燃料,又可作为常规姿控系统的备份手段.首先,建立自由飘浮空间机器人系统的状态方程,其状态变量为关节角和卫星姿态角,输入变量为关节角速度.基于系统能控性理论,规划连接系统初始状态和期望状态的路径,实现了仅通过机械臂关节的运动同时控制基座姿态和机械臂关节角的目的.从理论上分析了机械臂的能量消耗,给出了使能量指标最小的近似最优算法.仿真结果表明了该方法的有效性.

基于卫星通用电模拟器开发平台的目标测量系统电模拟器研制

应用基于PXI总线测试系统的卫星通用电模拟器开发平台,对某型卫星地面电联试系统中的目标测量系统电模拟器进行了研制。通过对该卫星通用电模拟器开发平台的硬件配置和实时应用软件开发等关键技术研究,完成了目标测量系统电模拟器的开发,并将其成功应用于某型卫星地面电联试系统中。与独立硬件电路设计和应用软件开发的传统电模拟器开发方式相比较,基于该卫星通用电模拟器开发平台的目标测量系统电模拟器开发具有开发效率高、系统性能稳定、应用软件修改和升级方便等特点,并且还可以实现各种复杂功能。通过对目标测量系统电模拟器的研制,证明了该通用卫星电模拟器开发平台工程应用的可行性和有效性。同时作为一种新的开发方式,可将其应用于卫星地面电联试系统中其他类型电模拟器的开发。

基于TMS320F2812和C8051F040的目标测量系统电模拟器研制

本文应用TMS320F2812DSP和C8051F040微处理器,对某型卫星地面电联试系统中的目标测量系统电模拟器进行开发,以实现目标测量系统电模拟器的电接口和通信协议与目标测量系统原型样机的完全一致,同时通过应用软件开发来实现各目标测量系统电模拟器的测量功能。基于TMS320F2812DSP和C8051F040单片机所开发的目标测量系统电模拟器具有处理功能强大、接口功能丰富、软件开发效率高、通用性强等优点。最后将所研制的目标测量系统电模拟器接入某型卫星地面电联试系统中,完成了该卫星地面电联试系统的飞行任务演示闭环试验,从而为某型卫星目标测量系统的方案论证提供了有效的实验和验证平台。

卫星编队飞行相对位置保持的脉冲控制

研究了卫星编队飞行相对位置保持的脉冲控制方法。分析基于动力学模型的周期脉冲控制策略,讨论其工程可实现性,并在考虑存在较大测量噪声情况下提出了周期多步脉冲控制的方法。数字仿真的结果比较显示了这种多步脉冲控制方法的有效性。