一种基于空间燃料站的GEO航天器在轨加注任务调度算法

本文针对多GEO航天器在轨燃料加注任务,对基于燃料站的在轨加注模式进行了研究,提出了一种基于燃料站的可往返式在轨加注任务调度及优化算法。通过对双脉冲轨道转移问题的求解与分析,获得了轨道转移速度增量和转移时间之间的关系,在此基础上提炼出了基于燃料站的多GEO航天器在轨加注任务调度模型,并根据调度模型的变量和约束关系,建立了考虑在轨加注作业顺序和作业时间分配优化的多GEO航天器在轨加注任务多目标优化模型,并采用遗传算法对加注任务调度及其多目标优化问题的求解方法进行了研究。为了验证算法的有效性,以为20颗GEO圆轨道目标航天器的在轨加注任务为例,进行了数值仿真计算,结果表明算法是有效的。     

在轨服务飞行器机械臂系统动力学模型

将带机械臂的在轨服务飞行器(on-orbit service vehicle,OSV)等效为自由漂浮空间机械臂(free-flying space manipulator,FSM)系统,建立系统简化动力学模型。以单臂二关节机械臂平面运动为算例,分析了机械臂运动对OSV整体姿态的影响。该动力学模型既可用于分析OSV机械臂系统的运动规律,又可用于研究机械臂系统的运动规划问题。     

我国环境减灾A、B双星发射成功

我国“环境与灾害监测预报小卫星星座”A、B两颗卫星9月6日在太原卫星发射中心发射升空,经过两天在轨运行后,成功传回首批数据。卫星投入使用后。将实现灾害与环境的快速监测和预报,对我国的防灾减灾起到不可替代的作用。     

对偶四元数法求解自由浮动机器人运动学

在卫星维修,空间建造和轨道碎片清理等任务中,在轨服务机器人是最佳选择。在轨服务空间机器人通常由基座卫星和与其相连接的一个或多个机械臂组成。由于基座不固定,空间机械臂运动学比地面固定机械臂的情况要复杂得多。该文提出了一种求解在轨服务自由浮动机器人的运动学正逆解方法,以及它的速度运动学正逆解方法。该方法采用对偶四元数来进行运动学求解,因此比基于齐次变换的经典方法的计算效率更高。通过将动量守恒定律引入到运动学模型中来求解运动学问题,该方法适用于具有任意数量的机械臂、混合移动铰链和转动关节的空间机器人。已通过运动控制过程模拟对该方法进行了验证。     

空间多次启动、长期在轨泵压式动力系统方案研究

通过对国内外上面级动力系统技术现状与发展趋势进行分析,提出开展上面级提高启动次数、延长在轨时间研制需求。采用液体推进剂启动箱启动的泵压式主发动机方案,可实现泵压式发动机空间多次启动;采用启动篮方案,可实现长时间滑行多次启动推进剂管理。研究结果表明:多次启动、长期在轨泵压式动力系统使上面级的性能和任务适应性得到全面提升。     

空间在轨服务技术进展

为解决当前在轨系统面临的诸多难题,对国内外空间在轨服务技术进展进行研究。介绍在轨服务技术的发展背景及发展意义,分析人工在轨服务技术现状和自主式在轨服务技术进展。结果表明:在轨服务技术能有效地延长在轨航天器的寿命,提升其性能;基于OSV技术的自主式在轨服务已成为发展低成本、高可靠空间维护和服务技术的必然选项,下一步将向智能化自主式方向发展。     

基于干扰观测器的无人机在轨姿态控制系统设计

针对无人机在轨姿态控制系统误差较大的问题,提出基于干扰观测器的无人机在轨姿态控制系统设计.选择 STK５３F４０６V 作为微处理器的芯片,存储器选用 AY５４GN１７８M 芯片,通过 TIM 时钟输入捕获命令进行脉冲调制信号的采集与存储.系统软件采用干扰观测器来分析无人机姿态控制中的干扰频域,从干扰的种类、精度、动态性能和飞行模式等方面对系统进行正弦波的干扰分析,将扰动与系统的控制参数控制在同一个范围内,实现对飞行状态的修正和扰动频率的正确估计.实验结果表明,基于干扰观测器的无人机姿态控制系统的抗干扰性强,耗时较短,控制性能较好.     

空间大型结构体在轨组装单元及对接接口研究

近年来,在轨服务技术日趋成熟,因此在空间技术研究领域在轨组装受到了较高的关注度.研究了一种大折展比高刚度索杆张拉式六棱柱组装单元及三爪式对接接口机构,并对其运动学及动力学特性进行了研究.首先,提出并设计了一种新型的空间结构组装单元和一种结构为三爪式的对接接口,进行在轨组装时可应用该接口.接着,分析了空间结构组装单元的运...     

天地间模拟可视电话及遥科学实验系统仿真演示

以我国未来空间实验室高级在轨系统(AOS,advanced orbiting systems)为背景,介绍了未来空间站系统数据处理模式,并着重阐述了多媒体通信子系统的总体设计、关键技术研究和仿真演示验证.开发了一套天地间模拟可视电话和遥科学实验系统仿真平台.运行结果表明仿真实验系统工作可靠,信道传输率达到了设计指标.对未来空间站多媒体通信系统设计具有重要的参考价值.     

改进校准技术的转发器输入输出特性测试方法

当卫星发射定点后,必须对在轨卫星通信有效载荷(即转发器)的性能进行测试。输入输出特性是转发器的一项重要技术指标。本文在参考国家标准和INTELSAT测试方案的基础上提出一种改进校准技术的转发器输入输出特性测试方法,详细介绍了该方法的测试原理,同时还提出一种无需精确测量卫星信道传输时延的解决收发信号同步的方法。该方法减少了误差因素,提高了测试精度,而且使在轨测试系统的校准由程序自动执行,提高了测试效率。