Spacecraft formation control strategy on Sun-Earth Lissajous orbit

To carry out the deep space exploration tasks near Sun-Earth Libration point L2, the CRTBP dynamic model was built up and the numerical conditional quasi-periodic orbit (Lissajous orbit) was computed near L2. Then, a formation controller was designed with linear matrix inequality to overcome the difficulty of parameter tuning. To meet the demands of formation accuracy and present thruster’s capability, a threshold scheme was adopted for formation control. Finally, some numerical simulations and analysis were completed to demonstrate the feasibility of the proposed control strategy.     

星际软着陆机动能力评估方法研究

针对软着陆过程中自主选取安全着陆点的需要,研究了探测器机动能力的评估方法.首先根据软着陆制导律,建立加速度模型积分结果与剩余燃料可生成速度增量之间的数学关系,推导出探测器机动能力的数值计算方法;其次,将软着陆过程中抵消重力作用与位置机动看作两个独立的过程,并假设位置机动过程为理想两脉冲机动,推导出解析的软着陆机动能力表达式;最后,通过数值仿真表明两种分析方法能够得到相近的结果,解析的机动能力分析方法可以实时的对探测器可能着陆区域进行预测,能够为探测器自主的选定着陆点提供重要依据.     

仿 射 非 线 性 系 统 的 能 控 性

研究仿射非线性系统的能控性问题. 利用向量场族对应的积分曲线定义系统的能控性,建立一个新的基于漂移向量场弱泊松稳定的能控性判据,并给出了完整的证明 .利用该结论对定义在紧致黎曼流形上的解析系统,给出了漂移向量场为保守场条件下的能控性的充要条件,并用状态流形的紧致性证明了弱泊松稳定性的几个等价条件.进一步利用保守系统的判据给出了一般仿射非线性系统能控的充分条件,并应用所得结论分析了欠驱动航天器姿态系统的能控性.

     

路网辅助的车载INS/GPS组合导航方法

针对车载INS/GPS组合导航系统在GPS无效时精度迅速下降的问题,提出了将车辆行驶的路网约束作为虚拟传感器,采用多传感器数据融合的方式,与INS和GPS组成INS/GPS/路网组合导航系统.当GPS失效时,使用路网辅助INS.仿真结果表明,在GPS无效时间段,该方法能有效减小系统定位误差.

     

Ivar asteroid rendezvous mission system scenario and trajectory design

The asteroid exploration opportunities are searched and calculated with launch dates in 2006 to 2010, and with asteroid Ivar 1627 as the target, the spacecraft and its subsystems are designed and analyzed, and the transfer trajectory is designed using △VEGA technology for the asteroid rendezvous. The design results satisfied the energy requirements for small explorers.     

基于模型变换的系统参数快速辨识方法

研究了系统参数辨识的一种间接方法，该方法将要估计的系统模型转换为一种容易估值的高阶系统模型，然后再将高阶模型降阶得到所要的模型参数。证明了该方法与预报误差法具有相同的渐近和统计性能。仿真结果表明该方法比预报误差法具有更高的计算效率。     

近地小行星探测转移轨道方案设计与优化

探测小行星转移轨道的设计不同于传统的飞行器轨道设计,由于需要更多的能量,仅依靠冲量轨道转移难于实现,针对此问题,以近地小行星3288 Seleucus为例,采用了先将飞行器递推至以2 a为周期的日心大椭圆轨道的远日点,加深空机动使之再次与地球相遇,进行借力飞行的轨道转移技术,设计了其转移轨道.为了进一步减少此探测任务在轨道转移方面所需的总的能量,采用了变分与主矢量原理推导出了总的速度增量对自由变量的偏导数,把复杂的多维非线性轨道优化问题归结为一个多维参数优化问题,并利用梯度下降法,对所设计的探测3288 Seleucus小行星的转移轨道方案进行了优化.数学仿真结果表明:这种地球借力飞行的轨道转移技术可有效的降低完成任务所需的总能量,特别是发射时所需的能量.     

一类具有不匹配不确定性非线性系统鲁棒输出跟踪

应用输入／输出反馈线性化法和李亚谱诺夫直接法,提出了一种基于不确定项上界的连续型鲁棒输出跟踪控制器设计方案。利用该方案设计的鲁棒跟踪控制器可确保相应闭环系统的输出跟踪误差及状态一致最终有界。所提出的鲁棒跟踪控制器计算简单,更易实现。最后给出了一个例子,仿真结果证明了所提方法的可行性与有效性。     

空间站故障诊断技术研究与应用

简要概括了空间站故障诊断的特点、任务、功能及所要解决的关键技术。基于空间站故障诊断的特殊要求,本文在组件对象模型(COM)的思想下开发了知识管理、征兆获取、故障对策等组件,最后将各个组件进行综合形成空间站故障诊断系统。     

静不稳定BTT导弹自动驾驶仪设计

以工程应用为背景，根据实际需要，采用古典控制理论与方法，设计了ＢＴＴＮ地弹自动驾驶仪。首先，在解决俯仰，偏航通道的静不稳定问题的前提下，根据所给出的ＢＴＴ导弹简化数学模型，在不考虑耦合作用的情况下，单独设计俯仰，偏航及滚转三个通道；而后，通过引入协调补偿项来近似抵消座仰，偏航通道间的耦合作用。