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小卫星编队飞行应用研究

小卫星编队系统有着成本低、高性能、和较强的灵活性等众多优点,这些特有的优势使其成为目前  (本文共4页) 阅读全文>>

中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)
中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)

小卫星编队飞行队形控制与仿真

利用小卫星编队飞行,多颗卫星协同工作,组成一个巨大的“虚拟大卫星”,依靠大的孔径和测量基线,在完成单个大型空间飞行器功能的同时,大幅降低成本和风险,最大限度地消除卫星故障对任务的影响。因此卫星编队飞行越来越引起人们的重视,将在电子侦察、立体成像,导航定位、卫星遥感等方面发挥重要作用。本文重点对小卫星编队飞行进行了以下几方面的研究。介绍了编队飞行的相对动力学表示方法,推导了参考星为圆轨道的Hill方程相对运动学模型,给出了几种常见的编队飞行队形及其在Hill方程下需满足的初始化条件。分析表明:以基于Hill方程和参考星轨道根数求得的环绕卫星轨道根数为初始状态,所形成编队的队形不能长期保持稳定,为此以圆形编队为例,本文提出了Hill方程初始化条件修正,得到环绕星与参考星的轨道半长轴近似相等,以使编队队形具有较高的稳定性。卫星编队飞行队形在摄动力的作用下不能保持稳定,需要进行编队队形保持控制。本文给出了以Hill方程为相对动力学模型的...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

卫星跟飞编队控制问题研究

随着航天科学技术的发展,人类对空间资源的开发越来越深入。卫星跟飞编队控制技术是空间服务和空间对抗的关键性基础技术,对它的研究将为卫星编队发展提供重要的技术支持。本文以对空间非合作目标进行跟踪编队飞行服务应用为研究背景,开展了跟飞编队控制相关问题研究,主要内容如下:(1)跟飞编队构型设计:在给出本文研究的跟飞编队问题所涉及的基本概念和相对动力学方程的基础上,提出了任务约束下的跟飞构型设计方案,推导了满足任务约束的构型初始化约束条件,给出了典型构型参数,为跟飞编队构型设计奠定了基础。(2)轨道交会控制与优化:在对跟飞编队问题涉及的交会任务进行分析的基础上,研究了基于Lambert冲量交会方法的交会控制算法,提出了考虑观测的双冲量交会求解算法;针对经典粒子群算法计算效率低下的问题,提出了多邻域改进粒子群算法,通过经典算法验证,该算法效率远优于现有一些算法;随后,提出了基于粒子群算法的有限推力轨道转移控制优化方案,解决了轨道交会控制的求...  (本文共195页) 本文目录 | 阅读全文>>

《航天电子对抗》2007年06期
航天电子对抗

小卫星编队飞行关键技术及发展趋势分析

卫星编队飞行是空间技术发展的一个新领域。通过编队飞行可将多颗小卫星形成一颗大的"虚拟卫星",即空间任务的预定功能由编队中各个只担当单一功能的卫星分担,由此整个卫星群可实现强大的功能。实现卫星编队飞行需...  (本文共6页) 阅读全文>>

《航天器工程》2013年05期
航天器工程

协同小卫星系统和服务

文章提出一个新概念:协同小卫星系统和服务(应用),简称5S(Synergic Small Satellites Systems and Se...  (本文共9页) 阅读全文>>

清华大学
清华大学

卫星编队飞行相对姿态动力学与控制

本文主要对编队飞行中涉及到相对姿态的动力学与控制问题作了探索和研究,旨在为卫星编队飞行的设计和应用提供有益的理论基础。本文首先在编队构形的研究基础上,给出了伴随卫星绕飞(伴飞)轨道设计的一些参考准则。这些参考准则仅适用于主星近圆轨道、不考虑摄动影响等因素的理想编队,没有涉及主星大偏心率椭圆轨道和非理想情况。对于伴随卫星跟踪观测目标卫星,如果任务中没有其它条件的限制,伴随卫星的期望姿态是不确定的。因此需要增加一些约束条件来完成期望姿态的规划设计。本文采取了根据轨道信息确定期望姿态和根据相对位置信息确定期望姿态两种方式,并分别增加了角速度约束和四元数约束。还在太阳帆板法线方向尽量对准太阳的限制下,研究姿态控制问题。这可以扩展到编队中一颗卫星同时和两颗卫星通讯的应用。采用基于四元数反馈的控制律,可以实现编队中相对姿态的长时间、大角度的姿态跟踪机动。对该控制律,利用Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统的渐近稳定性。对于编队飞行相对姿...  (本文共125页) 本文目录 | 阅读全文>>