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初值不确定轨道可达区域计算 被引量：7
1
作者 石昊 赵育善 +2 位作者 师鹏 温昶煊 郑翰清 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期411-419,共9页
为计算航天器轨道初值不确定造成的可达区域(RD),提出一种适用于椭圆参考轨道的计算方法。以航天器的名义轨道作为基线,定义一个随时间变化的移动参考平面,在此移动平面上建立名义轨道到可达区域上任一点的距离函数,函数的极大值点即为... 为计算航天器轨道初值不确定造成的可达区域(RD),提出一种适用于椭圆参考轨道的计算方法。以航天器的名义轨道作为基线,定义一个随时间变化的移动参考平面,在此移动平面上建立名义轨道到可达区域上任一点的距离函数,函数的极大值点即为可达区包络的边界点,从而将问题转换为非线性方程组的求解问题,并对动力学模型部分线性化带来的误差进行了分析。随后采用变参数的自适应同伦算法对方程组进行求解。最后对航天器释放微小卫星的实例进行数值仿真,结果显示该方法可行有效。 展开更多
关键词 轨道不确定性 相对可达区 参考平面 线性化
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地月空间DRO与HEO(3∶1/2∶1)共振轨道延拓求解及其稳定性分析 被引量：5
2
作者 彭超 温昶煊 高扬 《载人航天》 CSCD 北大核心 2018年第6期703-718,共16页
针对地月空间共振轨道延拓求解及稳定性分析问题,首先从远离与接近月球的地心开普勒共振轨道(月球公转周期与轨道周期符合1∶1、2∶1与3∶1的比例关系)得到圆形限制性三体模型中的两组轨道初值,然后通过增大与减小"近地点距"... 针对地月空间共振轨道延拓求解及稳定性分析问题,首先从远离与接近月球的地心开普勒共振轨道(月球公转周期与轨道周期符合1∶1、2∶1与3∶1的比例关系)得到圆形限制性三体模型中的两组轨道初值,然后通过增大与减小"近地点距"的延拓方法得到圆形限制性三体周期轨道族。研究发现:逆行绕月的远距逆向轨道(DRO)可由1∶1开普勒共振轨道延拓得到,延拓过程中轨道共振比从1∶1逐渐演变为2∶1与3∶1,并展现出明显的非开普勒轨道特性;另外,一类大偏心轨道(HEO)通过2∶1与3∶1地心开普勒共振轨道的延拓得到,但仍可看作受摄的开普勒轨道。采用周期轨道Monodromy矩阵的特征值分析了DRO和HEO的稳定性,同时描述了各自轨道运动特点,可为相关的空间应用任务设计提供理论依据。与此同时,澄清了不同参考模型中"共振比"的概念以及同一共振比可能对应不同类型共振轨道的现象。 展开更多
关键词 共振轨道 DRO HEO 稳定性 周期轨道 延拓 开普勒
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翻滚目标安全走廊内的碰撞可能性判断方法 被引量：1
3
作者 王逍 温昶煊 +1 位作者 赵育善 师鹏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期94-101,187,共9页
在接近空间带大附件翻滚目标过程中,由于目标章动运动,空间会被划分为目标扫过的危险区与不被扫过的安全区.追踪星在目标安全区内飞行过程中,为规避航天器间的碰撞,应判断追踪星与目标安全区之间是否存在碰撞可能性.为解决这一问题,参... 在接近空间带大附件翻滚目标过程中,由于目标章动运动,空间会被划分为目标扫过的危险区与不被扫过的安全区.追踪星在目标安全区内飞行过程中,为规避航天器间的碰撞,应判断追踪星与目标安全区之间是否存在碰撞可能性.为解决这一问题,参考区域判定法思想,将判断碰撞可能性的问题转化为目标安全区与追踪星轨迹的位置判定问题.通过分析目标安全区特征与追踪星轨迹特点,分别建立锥面状的目标星安全走廊和椭球状的追踪星位置误差曲面,从而进一步将问题转化为目标星安全走廊锥面与追踪星位置误差椭球的位置判定问题.经过射影变换和平面投影过程,原锥面与椭球在不改变位置关系的前提下分别被转化为平面上圆与椭圆.利用平面曲线位置判据,判定圆与椭圆的位置关系,反推出锥面与椭球的位置关系,从而判断追踪星在目标安全走廊内飞行有无碰撞可能性.数值仿真表明,该方法可以准确判断锥面与椭球的空间位置关系,并可用于目标安全走廊内的碰撞可能性判断. 展开更多
关键词 翻滚目标 安全走廊 二次曲面 碰撞判断 射影变换
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对失效卫星特征点的自适应位姿跟踪控制 被引量：1
4
作者 王逍 师鹏 +1 位作者 温昶煊 赵育善 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期8-17,共10页
为满足对失效卫星上某个特征点位置悬停的同时使追踪星上敏感器指向该特征点,展开了对失效卫星特征点与追踪星间相对动力学建模与控制的研究。在追踪星本体坐标系下建立了六自由度相对位姿动力学模型,并结合失效卫星上特征点的运动规律... 为满足对失效卫星上某个特征点位置悬停的同时使追踪星上敏感器指向该特征点,展开了对失效卫星特征点与追踪星间相对动力学建模与控制的研究。在追踪星本体坐标系下建立了六自由度相对位姿动力学模型,并结合失效卫星上特征点的运动规律,给出追踪星的期望跟踪位置和期望跟踪姿态。考虑到追踪星质量、转动惯量、系统所受扰动力、扰动力矩及失效卫星转动惯量的不确定性,设计了复合自适应位姿跟踪控制律,并通过Lyapunov法证明了闭环系统稳定性。对输出受限情况,采取设计控制参数调节过程及输出限幅措施。在仿真条件下,系统在自适应控制律下能够以位置误差约1cm、姿态误差约0.01°完成位姿跟踪任务;增大不确定参数偏差后,位置跟踪误差增至约7cm,姿态误差增至约0.1°;对控制参数进行调节后,可在不影响跟踪精度的条件下在指定范围内限制输出幅值,将幅值限制在指定范围内,并减小控制所需冲量的9%和冲量矩的30%。 展开更多
关键词 失效卫星 姿轨耦合 位姿跟踪 自适应控制 模型不确定性
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天基星空背景观测覆盖范围计算方法研究
5
作者 孙杨雨茜 乔栋 +2 位作者 张晨 朱政帆 温昶煊 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2022年第5期133-143,共11页
针对日趋复杂的空间环境,天基观测由于其分布灵活和全天候观测的特性受到越来越多的关注,该类问题为典型的星空背景观测(above-the-horizon,ATH)问题。基于分段积分思想,提出了一种ATH观测三维空间覆盖范围的计算方法,涵盖了该问题所有... 针对日趋复杂的空间环境,天基观测由于其分布灵活和全天候观测的特性受到越来越多的关注,该类问题为典型的星空背景观测(above-the-horizon,ATH)问题。基于分段积分思想,提出了一种ATH观测三维空间覆盖范围的计算方法,涵盖了该问题所有可能的10种积分形式,适用于因观测约束参数不同取值而形成的任意几何构型场景。不仅在二维平面覆盖问题上与现有方法进行了比较并验证,还首次解决了ATH在三维空间中覆盖体积的定量解析计算难题。仿真结果表明,平面和空间覆盖最大化所对应的最优观测轨道高度存在明显差异,空间覆盖计算模型能更为准确有效地表示卫星覆盖性能,同时能为星座优化设计提供参考。 展开更多
关键词 遥感卫星 星空背景观测 观测覆盖范围 覆盖体积 覆盖计算
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基于上升轨迹可达范围的目标拦截发射窗口计算 被引量：2
6
作者 贾飞达 韩宏伟 温昶煊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期403-412,共10页
针对低轨目标拦截任务,提出一种利用上升轨迹可达范围分析的发射窗口计算方法。首先,建立以上升时长和航程为性能指标的上升轨迹和优化模型,确定拦截器上升轨迹可达范围。然后,根据目标星下点与上升轨迹可达范围外包络的穿越关系以及拦... 针对低轨目标拦截任务,提出一种利用上升轨迹可达范围分析的发射窗口计算方法。首先,建立以上升时长和航程为性能指标的上升轨迹和优化模型,确定拦截器上升轨迹可达范围。然后,根据目标星下点与上升轨迹可达范围外包络的穿越关系以及拦截器的上升时长范围,对发射窗口进行初筛,得到准发射窗口。最后,针对每一段筛选出的准发射窗口,通过精确判定目标星下点与每一上升时长可达范围子环的位置关系,得到每段准窗口中能够实现目标拦截的发射窗口,将其取并集得到针对目标拦截的精确发射窗口。仿真表明本文提出的计算方法能够快速准确得到目标拦截的发射窗口。 展开更多
关键词 目标拦截 可达范围 发射窗口
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