空间控制技术与应用

Select 中国航天器未来发展的GNC关键技术

李果

2009, 35(6): 1-5.

摘要 ( 25 )

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针对未来航天器的发展需求，在对照国外航天器控制系统的先进水平和国内现有技术差距的基础上，提出了中国在航天器控制技术领域的发展目标和方向，并梳理出了一些支撑未来中国航天器制导、导航与控制技术发展的关键技术．

Select 空间机器人动力学建模与模型验证

张　军, 胡海霞,

2009, 35(6): 6-12.

摘要 ( 50 )

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建立带任意节机械臂的空间机器人动力学模型, 并验证了模型的正确性.采用Kane方程建立了各体间转铰具有三自由度的空间多体系统的动力学模型, 利用投影算子将所建立的模型退化为各节机械臂间具有单自由度转铰连接的空间机器人动力学模型, 依据动力学三大基本定理, 即动量定理、动量矩定理、动能定理设计了模型验证方案, 通过数学仿真验证了所建立模型的正确性.

Select 面向深空探测任务的飞控仿真与支持系统研究

袁利, 程铭

2009, 35(6): 13-18.

摘要 ( 29 )

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为确保深空探测航天器飞行控制准确无误，故障措施应对及时，在进行需求分析的基础上，提出一种飞控仿真与支持系统的总体框架，给出系统工作流程，并总结出高精度轨道和姿态仿真、故障模拟与注入等5个方面的技术特点，最后通过对比仿真结果和在轨飞行结果验证了该系统的有效性并提出了展望．

Select 一种提高星敏感器动态性能的方法

龚德铸, 武延鹏, 卢　欣

2009, 35(6): 19-23.

摘要 ( 27 )

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动态性能作为星敏感器的重要指标之一, 对其进行阐述, 由此引出提高动态性能的运动补偿法.描述该方法的工作原理和实现方式, 包括硬件电荷转移和软件提高信噪比 (SNR)两部分, 其中硬件电荷转移包括 CCD的 X和 Y 两个方向的特殊处理, 软件提高信噪比用 DSP实现.针对 STS星敏感器完成初步设计和计算, 表明该方法可以提高星敏感器的动态性能.

Select 一种基于LIDAR的精确月球软着陆目标点选定方法

梁　栋, 王鹏基, 刘良栋

2009, 35(6): 24-29.

摘要 ( 35 )

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研究了月球探测器不设悬停阶段的精确软着陆运动中实时目标着陆点的自主选定方法．其过程包括着陆器运动补偿、数字高程图（DEM）的生成、障碍识别和最优安全着陆点搜索４个步骤．采用LIDAR敏感器，由经过运动补偿得到的斜距数据生成DEM，给出一种月面地形坡度和粗糙度的定义，根据安全着陆区的判据进行障碍识别，最后设计中心螺旋式搜索方法对探测器最优安全着陆点进行搜索选定．通过仿真验证了本文方法的有效性和优越性．

Select 基于Ｈ_∞理论的交会对接模拟器横向平移控制系统设计

李贵明, 姚郁

2009, 35(6): 30-35.

摘要 ( 16 )

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研究九自由度空间交会对接模拟器横向平移控制系统设计问题．采用非结构不确定性描述系统中的高频机械谐振?给出了系统对象的不确定性模型．根据横向平移系统的性能指标和主要不确定性确定了鲁棒Ｈ_∞控制方案,并研究了混合灵敏度问题的加权函数选取原则和确定方法,给出了基于线性矩阵不等式 (LMI)的Ｈ_∞控制律的存在条件和设计方法．实际系统测试结果达到指标要求,说明了该方法的有效性．

Select CCD温度对星敏感器星点定位精度的影响

沈本剑刘海波贾　辉杨建坤

2009, 35(6): 36-40.

摘要 ( 43 )

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CCD噪声是影响星敏感器星点定位精度的误差源之一?以DV437-BU2型CCD为例?对CCD的暗电流、暗电流散粒噪声、暗电流不均匀噪声等的温度特性进行了实验测量．研究了CCD温度对星敏感器星点定位精度的影响?结果表明：对于DV437-BU2型CCD芯片,当CCD工作温度高于300K时,降温可以显著提高星敏感器星点定位精度,当CCD工作温度低于300K时?降温对星点定位精度的影响不明显；当温度由 330K降到300K时,星点定位精度由0.12个像素提高至0.078个像素．

Select 基于太阳敏感器的静止轨道卫星轨道估计方法研究

徐菁宇, 高益军

2009, 35(6): 41-44.

摘要 ( 19 )

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为解决目前通过星上配置敏感器进行地球同步轨道卫星自主轨道估计的问题，利用太阳敏感器和红外地球敏感器的测量信息进行轨道估计．根据地球静止轨道的特点，结合Hill方程，利用太阳敏感器和红外地球敏感器的测量信息以及轨道的摄动特性，建立导航系统的状态方程和测量方程．数学仿真结果表明，该方法可以较准确地估计出卫星的经度漂移，是一种可行的地球同步轨道卫星自主导航方法．

Select 基于二次方程组的邻近圆轨道四冲量最优交会

陈长青, 解永春

2009, 35(6): 45-49.

摘要 ( 25 )

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研究了一种基于二次方程组的邻近圆轨道四冲量最优交会的求解方法．给出邻近圆轨道交会的无量纲化动力学方程及相应的基向量方程。介绍由Carter提出的一种基于二次方程组的四冲量最优交会的求解方法，在提出邻近圆轨道最优冲量交会的原始解、相反解、对偶解、对偶相反解概念的基础上，分析基于二次方程组的四冲量最优交会的求解方法存在的问题，并给出修正方法．仿真结果表明，该方法是对Carter提出的基于二次方程组的四冲量最优交会求解方法的有效补充．

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基于单目视觉的非合作航天器相对位置和姿态测量算法

张劲锋, 孙承启, 蔡　伟

2009, 35(6): 50-53.

摘要 ( 27 )

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对非合作航天器的相对位置和姿态测量问题进行了研究，提出了一种新的单目视觉测量算法-—相似迭代算法．该算法根据相似三角形原理推导出一种新的深度迭代机制，通过深度估计和绝对方位问题求解两个步骤对相对位置和姿态参数进行迭代计算．数值仿真结果表明了该算法的有效性．

Select 微重力板式贮箱推进剂重定位的数值仿真

胡齐陈健李永

2009, 35(6): 54-57.

摘要 ( 32 )

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板式表面张力贮箱内推进剂重定位对确定推进剂分布情况、研究晃动影响、提高控制精度等具有重要意义．为研究板式贮箱内推进剂重定位的规律?对微重力下板式贮箱内液体重定位问题进行数值仿真．计算时使用三维非定常两相流动流体（VOF）模型，对某一板式贮箱寿命末期在不同微重力加速度情况下各种重定位过程进行数值仿真，得到各种工况下重定位的全过程?以及定位后推进剂的分布情况．数值仿真结果为板式贮箱的设计提供有利依据．