空间控制技术与应用

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2014, 40(3): 0.

摘要 ( 400 )

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研究星敏感器低频误差在轨校准问题.星敏感器低频误差主要由周期性的空间热环境变化造成，会对卫星姿态确定精度造成显著影响.针对这一问题，提出一种星敏感器低频误差校准新方法，通过扩维卡尔曼滤波同时估计卫星姿态和低频误差参数.研究表明，采用所提低频误差校准方法能够显著提高姿态确定系统的性能.基于在轨卫星上的星敏感器遥测数据建立了用于数学仿真的星敏感器低频误差模型，数学仿真结果验证了低频误差校准方法的有效性.

Select 欠驱动三轴稳定卫星的消旋和进动控制技术

王新民, 张俊玲, 袁军, 高益军, 徐福祥

2014, 40(3): 14. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2014.03.003

摘要 ( 573 )

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针对三轴稳定卫星从高速自旋异常状态恢复到正常姿态的欠驱动问题，提出一种欠驱动的消旋和进动控制方法.对推力器的选取原则、“整数倍自旋周期全喷气”方式和“对称点喷”方式的消旋策略、脉冲调制方式的进动控制策略等进行介绍，给出实施步骤和工程处理办法.数学仿真和在轨验证结果表明了该方法有效、工程可操作性强.该方法不仅适用于星上自主控制，还适用于地面遥控控制.

Select 卫星高精度相对姿态确定技术

张春青, 王淑一, 陈超

2014, 40(3): 19-24. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2014.03.004

摘要 ( 532 )

PDF (2318KB) ( 497 )

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高分辨率遥感卫星姿态事后处理精度的典型指标要求为2.4″(3σ).受星敏感器低频误差影响，常规的星敏感器/陀螺组合定姿方法的姿态确定精度难以实现上述指标要求.考虑到陀螺短期测量精度高的特性，提出了一种基于陀螺测量信息的相对姿态确定方案.利用陀螺信息确定各时刻相对于起始时刻的相对姿态，起始时刻的绝对姿态精度由地面高精度标定等手段保证.采用该方案可以在一定时间内实现高精度的姿态确定精度.给出了针对该方案的理论分析、数学仿真以及物理仿真试验结果.

Select 基于线性协方差的月球上升器主动段误差分析

王志文, 张洪华

2014, 40(3): 25-31. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2014.03.005

摘要 ( 478 )

PDF (1607KB) ( 522 )

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提出一种线性协方差误差分析方法用于月球上升器主动段多种误差源影响分析.给出了动力上升段动力显式制导（PEG,powered explicit guidance）制导律线性化解析方法,得到了PEG 3个制导参数的线性化显式表达.在此基础上用于分析月球上升器主动段在存在初始状态偏差、参数不确定等情况下，终端时刻的高度偏差、速度大小偏差以及飞行路径角偏差.通过和蒙特卡洛的仿真对比,验证了上述线性化方法的有效性.

Select 卫星控制系统时序建模分析方法研究

王磊, 袁利, 戴居峰

2014, 40(3): 31-35. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2014.03.006

摘要 ( 500 )

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分析国内外卫星控制系统时序分析与设计方法和方法的现状，阐述了对时序进行数学建模的重要性.提出了针对时序设计过程的数学建模分析方法和时序描述的工作流图方法，通过系统性的时序建模，可求解出时序过程中的所有时间参数，以便用于时序分析和指导时序测试.

Select 太阳帆柔性结构动力学仿真分析

马鑫, 杨萱, 郑建华, 杨华

2014, 40(3): 36-40. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2014.03.007

摘要 ( 556 )

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研究了太阳帆结构的有限元仿真分析问题.针对太阳帆航天器实际结构特点，建立合理的有限元模型；得出合理的边界预紧力的大小与方向；给出太阳帆航天器伸展臂对预紧力的屈曲模态分析以及屈曲临界载荷；进行了太阳帆结构的无预紧力结构模态分析与有预紧力结构模态分析，并对结果进行了比较.研究结果表明，太阳帆航天器预紧力结构模态分析更为合理，为太阳帆航天器控制系统工程设计与仿真提供了参考数据基础.

Select 四模冗余拜占庭容错计算机可靠性分析

肖爱斌, 胡明明, 任宪朝, 李森, 杨樑

2014, 40(3): 41-46. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2014.03.008

摘要 ( 542 )

PDF (2194KB) ( 417 )

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为确保载人航天器的安全可靠，载人航天器控制计算机一般需具备拜占庭故障恢复的能力.采用马尔可夫链分析四模冗余拜占庭容错计算机几种可能容错方案的可靠性，可以看出系统采用何种容错方案取决于系统停机失效概率和不安全失效概率之间的关系.该方法可以为四模冗余拜占庭容错计算机设计提供参考.

Select 四模冗余拜占庭容错计算机可靠性分析

肖爱斌, 胡明明, 任宪朝, 李森, 杨樑

2014, 40(3): 41-46. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2014.03.008

摘要 ( 540 )

相关文章 | 多维度评价

为确保载人航天器的安全可靠，载人航天器控制计算机一般需具备拜占庭故障恢复的能力.采用马尔可夫链分析四模冗余拜占庭容错计算机几种可能容错方案的可靠性，可以看出系统采用何种容错方案取决于系统停机失效概率和不安全失效概率之间的关系.该方法可以为四模冗余拜占庭容错计算机设计提供参考.

Select 基于参数辨识的大型航天器自适应角动量管理

朱孟萍, 徐世杰, 陈新龙 , 李志 , 江玲

2014, 40(3): 47-52. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2014.03.009

摘要 ( 496 )

PDF (1772KB) ( 466 )

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航天器姿态控制/角动量管理(ACMM)通过调整航天器姿态使引起控制力矩陀螺(CMG)角动量积累的扰动力矩相互抵消，从而有效减小用于CMG卸载的燃料消耗.设计的基于在线参数辨识的自适应ACMM控制器由在线参数辨识回路和反馈线性化回路构成.反馈线性化回路通过状态变换以及相应的输入变换，将原ACMM系统精确等价为一线性系统，通过线性控制器的设计得到适用于原系统的非线性控制律.在线辨识回路利用闭环控制信息对航天器质量特性进行辨识，弥补了反馈线性化对系统模型参数敏感的不足.以空间站组合体舱段转移任务为例进行的数学仿真显示，控制器在力矩平衡姿态(TEA)远离对地定向姿态时具有良好控制性能.

Select APS星敏感器太阳照射影响分析及试验验证

钟红军, 张占良, 梁士通, 卢欣, 杨君, 李晓, 李玉明

2014, 40(3): 53-56.

摘要 ( 461 )

PDF (525KB) ( 575 )

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针对可诊断性指标分配的特点，提出了一种新的可诊断性指标分配方法.首先对影响可诊断性指标分配的参数和因子进行分析与量化；接着对不同量纲、不同取值范围的物理量进行了归一化，并且求解出分配权重；然后给出了可诊断性指标分配方法；最后通过实例仿真，说明了此方法具有合理以及简捷的优点.