基于微分进化算法的小推力逃逸轨道优化研究

对基于微分进化（DE）算法的小推力探测器逃逸轨道优化问题进行了研究。首先在极坐标下建立了二维的轨道动力学模型,然后以燃料最省为性能指标,建立了最优化模型。通过对推力方向角初值、方向角导数初值和加速度幅值初值等的猜测,获得逃逸时间较短时协态变量初值序列。仿真发现,随着时间变化协态变量初值呈现一定规律性,于是使用了一组指数函数来预测当逃逸时间变得更长时的协态变量初值,再将此初值代入DE算法中进行寻优,从而能较容易、较快速地寻找到最优轨迹和最优控制。     

航天飞行器在共面多轨道间的机动规划方法研究

针对同时受时间与燃料约束的航天飞行器多轨道间机动问题,研究了两类变轨机动方式四种特殊情况的边界问题.考虑机动、路径和燃料约束构建了以最短总机动时长为目标的规划模型,设计了基于改进蚁群算法的机动策略寻优算法,提出了一种满足快速机动需求的共面多轨道间机动规划方法.通过算例计算,验证了多轨道间机动规划方法的有效性,得到了在有限时间及有限燃料条件下的最优机动方案.说明了在一定范围内提升变轨速度冲量或选择非开普勒径向机动更有利于航天飞行器快速机动能力的生成.     

基于小偏心率轨道的SAR卫星偏航导引补偿效果分析

SAR卫星的多普勒中心频率与卫星和地面目标间的相对运动有关,本文基于轨道动力学理论,把中心频率分解为两个部分,它们分别与卫星偏航姿态角相关和无关.对卫星施加偏航导引可以补偿前者,后者则作为噪声而存在.首先导出偏航导引的解析表达式,并简化为余弦函数形式使之适合于实时计算;然后分析了施加偏航导引的补偿效果;最后阐明轨道根数和雷达参数对补偿效果的影响,为SAR卫星的初步设计提供了的理论支持.     

光纤光栅感测系统在高速轨道上的实验研究

轮轨滚动接触力学主要研究轮轨滚动接触过程中的作用行为,基于轮轨力学的基本模型,结合光纤Bragg光栅(FBG)传感技术原理,构建品质稳定且可进行动态行为监测的无温度效应式FBG感测系统,试验结果表明:FBG感测系统能稳定、清晰、灵敏地记录轨道模型,可作为轨道变形和安全监测的有效方式.