空间控制技术与应用

Select 面向复杂航天器控制应用的模糊动态特征建模与控制

罗熊, 孙增圻, 颜时雨

2010, 36(3): 1-6.

摘要 ( 372 )

PDF (1124KB) ( 414 )

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复杂航天器控制方法的研究是目前航天领域内的一个重要问题,为实现此类对象的高效控制,必须建立面向控制应用的系统模型.当前的系统建模方法在描述系统复杂特性方面,仍有一些不足.在综合比较面向复杂航天器的3类典型建模方法的基础上,通过将其中两类典型方法有机结合,设计和提出了一类新颖的描述复杂非线性系统的建模方法.

Select 基于Allan方差法的光纤陀螺建模与仿真

熊凯, 雷拥军, 曾海波

2010, 36(3): 7-13.

摘要 ( 362 )

PDF (1526KB) ( 482 )

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介绍了一种与实际情况相接近的陀螺模型,并给出了根据光纤陀螺的角度随机游走(ARW)和角速率随机游走(RRW)系数模拟产生陀螺随机误差数据的方法.角度随机游走和角速率随机游走系数可通过Allan方差法获得.理论分析表明,模拟产生的陀螺随机误差具有与实际的角度随机游走和角速率随机游走误差相一致的功率谱密度.通过仿真对文中所述的模拟产生陀螺随机误差的方法进行了验证,表明了方法的有效性.该方法可用于分析由陀螺和星敏感器构成的卫星姿态确定系统的性能.

Select 带多个充液储箱航天器的耦合动力学建模方法

黄华, 曲广吉

2010, 36(3): 14-19.

摘要 ( 319 )

PDF (1743KB) ( 430 )

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研究了充液航天器储箱内液体晃动与全星姿态运动的耦合动力学建模方法.分别基于单摆等效力学模型和质心面等效力学模型建立了全星姿态耦合动力学方程,并分别针对2个储箱串联布局、3个储箱并联布局的充液航天器在不同工况下的液体晃动问题进行了数值仿真研究;同时比较分析了两种储箱布局方案下液体晃动对航天器姿态运动的影响,为工程应用提供参考.

Select V型轮控系统卫星东西位置保持策略优化方法研究

孙海忠, 仇梦跃, 赵育善, 何伟平

2010, 36(3): 20-25.

摘要 ( 395 )

PDF (1711KB) ( 490 )

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以某在轨GEO卫星为研究对象,探讨了适用于V型轮控系统特点的东西位置保持策略.首先分析了V型轮控系统的工作原理,提出了轮控过程中推力器效率的标定方法和喷气卸载对轨道影响的数学模型;然后深入分析了轮控过程中姿态控制对卫星东西位置保持环及偏心率的影响,提出了延长位保周期的控制策略,并在实际任务中获得了较好的效果.

Select 航天器气动力辅助轨道转移轨迹优化问题研究

张万里, 王常虹, 夏红伟, 解伟男

2010, 36(3): 26-32.

摘要 ( 376 )

PDF (1191KB) ( 493 )

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针对航天器共面及异面气动辅助轨道转移的轨迹优化问题,利用高斯拟谱法将原始连续两点边值问题离散化并转化为等价的非线性规划问题,应用SNOPT算法对此非线性规划问题进行求解.同时分析了对应于不同变轨角度时大气内飞行轨迹、飞行速度以及热流峰值的变化规律.

Select 自适应两级UKF算法及其在时变偏差估计中的应用

程会艳, 郝云彩, 熊凯

2010, 36(3): 33-37.

摘要 ( 311 )

PDF (890KB) ( 464 )

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针对存在时变偏差的非线性系统状态估计问题,提出了一种新型的自适应两级UKF算法(ATUKF,adaptive two-stage unscented Kalman filter).该算法利用衰减因子补偿模型的不确定性,对状态和偏差实施分离估计,并利用估计偏差对状态进行更新.将该算法用于存在随机时变偏差的近地卫星自主导航系统的状态估计问题中,仿真结果验证了其有效性,并利用可观测性分析方法对导航系统的可观测性进行了分析.

Select 基于FPGA的空间电子部件在轨可修改技术

范松涛, 徐阳

2010, 36(3): 38-42.

摘要 ( 292 )

PDF (1253KB) ( 417 )

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空间电子产品在地面经过测试和试验后,在轨飞行时仍然会出现无法预料的故障.通过在轨修改基于FPGA的硬件系统,可以提高电子产品的可靠性、安全性和灵活性.采用基于FPGA的在系统编程技术(ISP),提出在轨可修改技术实施的方案,同时结合具体实例介绍空间电子部件在轨可修改技术实现的方法和途径,并给出空间应用该技术的建议.

Select 星敏感器导航星表建立

田宏, 林玲, 郝永杰, 卢卫, 陈元培, 张辉

2010, 36(3): 43-46.

摘要 ( 350 )

PDF (1024KB) ( 511 )

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导航星表是星敏感器系统用来实现恒星星图识别和姿态确定的唯一依据,它的容量、内容、存储读取方式对于完成星敏感器功能和性能指标都极为重要.通过分析恒星在视场中的分布规律,建立起星表的完备性和冗余性与星敏感器视场内导航星的数量之间的关系,确定了导航星数量,提出了筛选导航星的原则和方法,为了实现星表的快速搜索,对导航星表的组织形式进行了详细讨论.构造一个由2510颗0～6等导航星组成的导航星表,满足了星敏感器星图识别和姿态确定的需求.

Select 软件回归测试用例选取方法研究

王小丽, 段永颢

2010, 36(3): 47-50.

摘要 ( 306 )

PDF (913KB) ( 491 )

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介绍了软件回归测试的概念和进行回归测试的基本步骤,提出了一种回归测试用例选择的数学模型及用例集优化约简算法,并且用实例证明了该方法能有效缩减回归测试用例个数,降低回归测试成本.

Select 一种双目立体视觉相机标定方法

李春艳, 王立, 卢欣, 陈继华, 范生宏

2010, 36(3): 51-54.

摘要 ( 419 )

PDF (770KB) ( 542 )

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研究一种基于特殊标定场的双目立体视觉相机标定方法.对相机的内外参数进行精确地标定,然后利用标定参数进行图像校正.实验表明,采用该方法左右相机图像的极线误差不大于0.26pixel,能够达到较理想的标定结果.该方法可用于月球车双目立体视觉相机标定系统中.

Select 一种板式推进剂管理装置(PMD)性能的数值仿真

胡齐, 李永, 耿永兵, 陈健

2010, 36(3): 55-58.

摘要 ( 341 )

PDF (1424KB) ( 486 )

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板式推进剂管理装置(PMD)是板式表面张力贮箱最重要的部件之一.为分析板式PMD管理推进剂能力,以某板式贮箱为研究对象,采用三维非定常流体(VOF)体积函数的两相流模型,对不同填充比时板式PMD的推进剂管理性能进行数值仿真,得到微重力下推进剂在PMD上及贮箱内部的分布情况,仿真结果与国外空间搭载试验结果比较吻合,数值仿真结果为板式贮箱的性能提供验证依据

Select 基于32位SPARC处理器的JTAG仿真器设计与实现

张晓静, 华更新, 刘超伟, 乔磊

2010, 36(3): 59-62.

摘要 ( 280 )

PDF (953KB) ( 482 )

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在研究IEEE1149.1标准和JTAG调试原理的基础上,以SPARC处理器内嵌调试体系结构为核心,设计实现一种JTAG仿真器.JTAG仿真器通过以太网和串口与上位机通信,利用FPGA发送JTAG协议时序完成用户调试任务.该系统设计可扩展性好,成本低,且JTAG数据发送速率可达到8Mbit/s、性价比高.经测试,该系统能稳定、可靠工作.