人控交会对接九自由度半物理仿真试验系统设计及验证

doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2013.04.008

空间控制技术与应用 ›› 2013, Vol. 39 ›› Issue (4): 38-43.doi: 10.3969/j.issn.1674-1579.2013.04.008

人控交会对接九自由度半物理仿真试验系统设计及验证

1.北京控制工程研究所，北京 100190；2.空间智能控制技术重点实验室，北京 100190

出版日期:2013-08-26 发布日期:2013-08-27
基金资助:
国家重点基础研究发展计划（973）资助项目（2013CB733100）.

Design and Validation of the Experimental System for 9-Degree Freedom Hardware-in-Loop Simulation of Manual Rendezvous and Docking

1.Beijing Institute of Control Engineering, Beijing 100190, China;
2.Science and Technology on Space Intelligent Control Laboratory , Beijing 100190, China

Online:2013-08-26 Published:2013-08-27

摘要/Abstract

摘要： 以人控交会对接半物理仿真试验需求为背景，提出了可对人控交会对接控制系统单机敏感器性能和控制律设计方案进行仿真验证的人控交会对接九自由度半物理仿真试验系统的设计方法，给出了利用该设计方法对神舟九号飞船人控交会对接控制系统的仿真验证结果.神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器首次在轨人控交会对接的工程实践结果表明，人控交会对接九自由度半物理仿真试验系统的设计方法正确.

关键词: 交会对接, 人控, 九自由度, 半物理仿真

Abstract: Considering the demand of the hardware-in-loop simulation for manual control rendezvous and docking, a simulation scheme is provided to validate the performance of sensors and the control law of manual control rendezvous and docking, named as 9-degree freedom hardwareinloop simulation system for manual control rendezvous and docking. The scheme is applied to the design of the manual rendezvous and docking of ShenZhou-9 spaceship and the simulation results of the control system are provided. The results of the manual rendezvous and docking of ShenZhou-9 spaceship and Tiangong-1 on-orbit confirm the validity of this simulation system design.

Key words: rendezvous and docking, manual control;9-degree freedom, hardware-in-loop simulation

中图分类号:

TP391.9

石磊，张新邦，万磊，牟小刚，管乐鑫. 人控交会对接九自由度半物理仿真试验系统设计及验证[J]. 空间控制技术与应用, 2013, 39(4): 38-43.

SHI Lei， ZHANG Xinbang， WAN Lei， MU Xiaogang， GUAN Yuexin. Design and Validation of the Experimental System for 9-Degree Freedom Hardware-in-Loop Simulation of Manual Rendezvous and Docking[J]. , 2013, 39(4): 38-43.

参考文献

［1］王存恩.国外交会对接仿真设备及其应用现状［R］.北京：中国空间技术研究院，2001 Wang C N. RVD simulation device abroad and application［R］. Beijing: China Academe of Space Technology, 2001 ［2］张锦江,张新邦,李季苏.航天器交会对接仿真试验系统设计和试验研究［C］.全国仿真技术学术会议,绵阳,2007 Zhang J J,Zhang X B, Li J S. Design and experiment of spacecraft rendezvous and docking simulation system［C］. National Conference on Simulation Technology, Mianyang, 2007 ［3］刘慎钊,张新邦.载人飞船交会对接半物理仿真试验环境研究［J］.计算机仿真,2005(增刊1):208-212 Liu S Z, Zhang X B. The environment research for rendezvous and docking hardware in the loop simulation of manned spacecraft ［J］.Computer Simulation,2005(Sup1):208-212 ［4］Boge T, Wimmer T, Ma O, et al. EPOSusing robotics for RVD simulation of onorbit servicing missions［C］. AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference, Toronto, Canada,Aug.2010 ［5］林琪,来嘉哲.空间交会对接仿真技术研究［J］.装备指挥技术学院学报,2008,19(5):53-57 Lin Q,Lai J Z. Study on simulation technology of rendezvous and docking in space［J］. Journal of the Academy of Equipment Command and Technology,2008,19(5):53-57 ［6］任焜,李彬,李志宇. “人在回路”的载人航天器控制系统地面验证平台设计［J］.空间控制技术与应用,2010,36(4):50-53 Ren K,Li B,Li Z Y.“Man-in-the-loop”design of verification platform for the manned spacecraft control system［J］.Aerospace Control and Application,2010,36(4):50-53 ［7］周前祥.载人航天器人—机系统虚拟仿真技术关键问题的探讨［J］.科技导报,2003(3):3-5 Zhou Q X. A study on key technology of manmachine system simulation for manned spacecraft［J］. Science and Technology Review,2003(3):3-5 ［8］蒋自成,周建平,唐国金.基于立体场景的人控交会对接仿真研究［J］.系统仿真学报,2008,20(9):2398-2401 Jiang Z C,Zhou J P,Tang G J. Study on manual control rendezvous and docking simulation based on stereo scene［J］. Journal of System Simulation, 2008,20(9):2398-2401

[1]	张强, 陈长青, 刘宗玉, 郝慧, 奚坤, 苏晏, 刘阳. 天舟二号货运飞船全相位自主快速交会对接技术和在轨验证[J]. 空间控制技术与应用, 2021, 47(5): 33-39.
[2]	郑永洁, 王泽国. 嫦娥五号探测器GNC系统设计[J]. 空间控制技术与应用, 2021, 47(5): 68-74.
[3]	王世新, 华宝成, 袁琦, 张良, 李明政, 赵春晖. 交会对接光学成像敏感器中合作目标的分析与设计[J]. 空间控制技术与应用, 2020, 46(6): 56-62.
[4]	沈铭锦, 何俊, 李茂雄. 串联半物理仿真机构的刚度辨识与时滞误差补偿[J]. 空间控制技术与应用, 2020, 46(4): 34-43.
[5]	张浩昱, 熊凯. 基于近端策略优化算法的四足机器人步态控制研究[J]. 空间控制技术与应用, 2019, 45(3): 53-.
[6]	乔德治, 于丹, 王勇. 月球轨道交会对接任务辅助预报系统设计与验证[J]. 空间控制技术与应用, 2019, 45(2): 42-.
[7]	郑海潮, 何俊, 陈龙海. 基于导纳控制的空间精细操作半物理仿真[J]. 空间控制技术与应用, 2018, 44(4): 8-15.
[8]	刘启海, 龚德铸, 华宝成, 钟俊, 郑岩, 赵春晖 . 新一代空间交会对接光学成像敏感器[J]. 空间控制技术与应用, 2018, 44(2): 56-61.
[9]	李博, 吴奋陟, 王云峰, 何华东, 付铜玲, 许波. 九自由度运动模拟器相对位置精度分析与指标分解[J]. 空间控制技术与应用, 2017, 43(5): 49-54.
[10]	肖帅, 刘蕊, 饶卫东. 空间机械臂地面仿真与测试系统设计[J]. 空间控制技术与应用, 2017, 43(5): 73-78.
[11]	郝云彩. 空间光学敏感器技术进展与应用[J]. 空间控制技术与应用, 2017, 43(4): 8-18.
[12]	陈长青, 解永春, 梁红义. 一种交会对接轨迹安全带确定方法[J]. 空间控制技术与应用, 2017, 43(3): 48-53.
[13]	魏高乐, 高进, 牛和明, 陈朝晖. 交会对接成像软件的多目标跟踪改进[J]. 空间控制技术与应用, 2017, 43(2): 73-78.
[14]	. 人控交会对接摄像机调光算法设计与验证方法研究[J]. 空间控制技术与应用, 2016, 42(6): 37-.
[15]	刘宗玉, 胡海霞, 刘增波, 王敏, 周远林. 人控遥操作交会对接设计与验证[J]. 空间控制技术与应用, 2016, 42(1): 37-42.

人控交会对接九自由度半物理仿真试验系统设计及验证

Design and Validation of the Experimental System for 9-Degree Freedom Hardware-in-Loop Simulation of Manual Rendezvous and Docking

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0