应用阴影图的航天器迎风面积计算方法

航天器轨道低于500 km时大气阻力影响显著,该阻力与航天器迎风面的面积成正比.对于复杂外形的航天器,其迎风面积常常进行近似处理,会对阻力分析结果带来一定误差.针对航天器迎风面积对大气阻力的影响,提出一种复杂航天器迎风面积的精确计算方法.该方法同时考虑航天器几何外形和部件运动,根据活动部件的实际运动状态对复杂外形和结构进行精细三维建模;利用图形学中的实时阴影生成方法产生航天器在投影面的阴影图像,进一步分析得到航天器的迎风面积.该方法易于实现,能处理复杂外形航天器及其活动部件的运动,具有较好的通用性.将文中方法应用到我国航天测控任务中,证明了该方法的有效性.

空中大机动目标跟踪算法研究

为了解决在导弹末制导阶段对空中大机动目标的准确跟踪问题,将交互式多模型(IMM)及容积卡尔曼滤波(CKF)算法应用于导弹寻的制导中。首先,在三维空间中对大机动目标进行建模分析,并建立相应的导弹制导模型及导引头测量模型;其次,结合IMM模型与CKF方法设计了目标跟踪算法;最后,通过仿真验证了该算法对空中大机动目标跟踪的准确性,结果表明该算法在实时性方面也具有一定的优势,适合用于弹载计算机。

轨控标定方法研究及在交会对接中的应用

在航天测控任务中,对轨控效果进行标定并合理利用可以实现更为精准的轨道控制目标。提出一种用虚拟等效推力来替代姿态偏差所带来的影响,利用控前控后精密轨道同时标定轨控执行过程轨道切向、径向、法向三方向速度增量的方法,介绍该方法在我国交会对接任务中的应用情况,及其标定结果对定轨精度的敏感程度,试图在理论上进一步说明利用精密轨道进行轨控标定的可行性。

月面巡视场景视景仿真中的软阴影生成方法

视景仿真技术已经应用在航天测控领域中,用于直观地展示测控状态。在利用月球车进行月面探测过程中,通过遥控的方式进行远程操作,需要根据太阳方位制定月面活动计划和控制策略。月球车的阴影是月面巡视场景视景仿真的重要方面,可直观地展示车体各部分间遮挡关系,提高画面真实感。针对阴影边缘的锯齿问题,基于Shadow Map光照阴影仿真原理,提出了一种基于边缘方向的平滑方法,改善了阴影质量。实验表明,本方法能高效地实现月面巡视复杂场景的阴影仿真。

基于双二体模型的载人登月着陆点选取分析与仿真

载人登月的着陆点选取研究,对于今后实施载人登月以及全月面到达的研究很有意义。而载人登月着陆点的选取又涉及到多种约束,只是选取燃料和驻留时间两个约束对相关着陆点进行建模分析和仿真。本文首先对月球相关几何关系进行研究,基于双二体模型对月面着陆点选取与停留时间关系进行研究;其次根据能量消耗和地月转移轨道倾角约束考虑了三种不同的着月和上升策略,对三种不同策略的着月点和停留时间进行数学建模;最后,通过仿真,总结得出载人登月月面着陆点选取与燃料和驻留时间的关系。