一种多模式交会对接天地平行数字孪生仿真系统

    公开(公告)号:CN117236023A

    公开(公告)日:2023-12-15

    申请号:CN202311212194.7

    申请日:2023-09-19

    Abstract: 本发明提供了一种多模式交会对接天地平行数字孪生仿真系统,通过对在轨航天器的组成部件进行建模得到多个仿真模型,将多个仿真模型连接后得到在轨航天器的数字孪生航天器,利用天地平行异构数据分析子系统获取在轨航天器的在轨飞行数据,以将在轨飞行数据作为初始状态加载至数字孪生航天器的仿真模型中,使得仿真模型能够基于在轨航天器的真实在轨数据进行超实时仿真,从而能够提高仿真结果的准确性,进而利用飞行状态预示子系统基于超实时仿真数据生成未来飞行状态的预示过程,以及利用飞行任务决策子系统根据预示过程判断是否满足交会对接任务的预期,以根据判断结果向在轨航天器输出飞行控制指令,以保障交会对接任务的能够成功实施。

    一种基于旋翼飞行器的航天器半物理仿真实验系统及方法

    公开(公告)号:CN105182770A

    公开(公告)日:2015-12-23

    申请号:CN201510537068.8

    申请日:2015-08-27

    Abstract: 本发明涉及一种基于旋翼飞行器的航天器半物理仿真实验系统及方法,包括地面站系统和模拟飞行器;地面站系统包括:计算机仿真系统、无线通信设备、旋翼机手控操作器;模拟飞行器包括:旋翼飞行器、三自由度云台、力传感器和负载;旋翼飞行器下面固连一个三自由度的云台,在云台内轴挂载负载,在云台和负载之间安装力传感器;旋翼飞行器的三自由度质心运动模拟航天器三自由度质心运动,云台的三自由度转动模拟航天器三自由度姿态运动,负载模拟航天器的6自由度运动;力传感器测量云台与负载之间的受力,用于补偿负载重力矩的影响。本发明不但大大降低了实现难度,并具有研制费用低、简单易行等优点。

    一种高精度发动机联合变轨方法

    公开(公告)号:CN103253382B

    公开(公告)日:2015-05-27

    申请号:CN201310197077.8

    申请日:2013-05-24

    Abstract: 一种高精度发动机联合变轨方法,(1)配置三类发动机;(2)根据A发动机的最小开机时间和后效确定A发动机的开机门限dvA;根据C发动机的能力和姿态机动产生的附加冲量确定B发动机的开机门限dvB;(3)航天器在轨接收地面发送的轨道控制信息,包括轨道控制速度增量大小dv,速度增量方向,用俯仰角a1和偏航角a2表示,开机时刻t;(4)根据步骤(2)确定的相应发动机开机门限以及步骤(3)确定的轨道控制速度增量选择轨道控制模式,具体为:若轨道控制速度增量dv大于dvA,则采用AB联合变轨模式;若轨道控制速度增量dv小于等于dvA,但大于dvB,则采用B发动机变轨模式;当速度增量小于等于dvB时,采用平移发动机变轨模式。

    一种交会对接交会雷达导航误差分析方法

    公开(公告)号:CN103323823B

    公开(公告)日:2015-04-22

    申请号:CN201310210169.5

    申请日:2013-05-30

    Abstract: 一种交会对接交会雷达导航误差分析方法,首先测量获取交会雷达原始测量值,并将原始测量值转换到交会雷达测量直角坐标系下;通过各坐标转换最终得到基于交会雷达在目标航天器RVD坐标系下的交会雷达导航值;通过分析在坐标转换过程中交会雷达及其合作目标的安装误差、测量误差、运输飞船的姿态确定误差、定轨误差等因素,经坐标系转换和误差的传播方程,得到交会雷达测量值导航误差值;本发明误差分析方法可用于交会对接中交会雷达导航方案设计,尤其是当导航精度不能满足任务要求时,可以为提高导航精度的技术攻关指明道路。

    太阳角能源约束下的快速交会飞行方法和装置

    公开(公告)号:CN116729646B

    公开(公告)日:2025-05-16

    申请号:CN202310759650.3

    申请日:2023-06-26

    Abstract: 本发明涉及交会对接技术领域,特别涉及一种太阳角能源约束下的快速交会飞行方法和装置。方法包括:在追踪航天器入轨后的设定时刻之后,当太阳高度角不位于太阳高度角阈值区间时,进入连续偏航飞行模式;针对每一次自主轨控均执行:在距离该次自主轨控的开机时刻前的预设时间间隔,退出连续偏航飞行模式,并将追踪航天器的飞行姿态由当前偏航姿态调姿至该次自主轨控的轨控指向姿态;当该次自主轨控结束后,将追踪航天器的飞行姿态由该次自主轨控对应的轨控指向姿态调姿至目标偏航姿态后,转入连续偏航飞行模式;直至满足设定条件时,由连续偏航飞行模式转为对目标飞行模式进行交会对接。本方案,可以使追踪航天器的可发射时间大大增加。

    交会成像敏感器测量数据的有效性判断方法和装置

    公开(公告)号:CN116734891A

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202310759639.7

    申请日:2023-06-26

    Abstract: 本发明涉及交会对接导航技术领域,特别涉及一种交会成像敏感器测量数据的有效性判断方法和装置。其中,方法应用于主动航天器的导航系统,包括:获取每一个交会成像敏感器在主动航天器基准坐标系下的安装方位和安装位置;基于安装方位和安装位置,对每一个交会成像敏感器对同一合作目标在当前测量周期的测量数据进行坐标系转换,得到每一个交会成像敏感器在主动航天器基准坐标系下的目标测量数据;将交会成像敏感器的目标相对位置进行两两对比,得到当前测量周期的第一判断结果;基于第一判断结果,对交会成像敏感器的目标相对姿态进行有效性判断,得到当前测量周期第二判断结果,以此来提高空间交会对接导航系统的可靠性和安全性。

    太阳角能源约束下的快速交会飞行方法和装置

    公开(公告)号:CN116729646A

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202310759650.3

    申请日:2023-06-26

    Abstract: 本发明涉及交会对接技术领域,特别涉及一种太阳角能源约束下的快速交会飞行方法和装置。方法包括:在追踪航天器入轨后的设定时刻之后,当太阳高度角不位于太阳高度角阈值区间时,进入连续偏航飞行模式;针对每一次自主轨控均执行:在距离该次自主轨控的开机时刻前的预设时间间隔,退出连续偏航飞行模式,并将追踪航天器的飞行姿态由当前偏航姿态调姿至该次自主轨控的轨控指向姿态;当该次自主轨控结束后,将追踪航天器的飞行姿态由该次自主轨控对应的轨控指向姿态调姿至目标偏航姿态后,转入连续偏航飞行模式;直至满足设定条件时,由连续偏航飞行模式转为对目标飞行模式进行交会对接。本方案,可以使追踪航天器的可发射时间大大增加。

    一种九自由度运动模拟器相对运动等效方法及系统

    公开(公告)号:CN107665616A

    公开(公告)日:2018-02-06

    申请号:CN201710831767.2

    申请日:2017-09-15

    Abstract: 本发明一种九自由度运动模拟器相对运动等效方法及系统,属于航天技术地面仿真试验领域,用于解决空间飞行器相对运动模拟器相对运动模拟范围不足的问题,使运动模拟器满足更多试验需求,交会对接九自由度运动模拟器包括三自由度运动模拟器和六自由度运动模拟器,九自由度运动模拟器为“三+六”构型,共有九个自由度。九自由度运动模拟器可以模拟两飞行器近距离接近到对接接触或由对接完成状态开始分离的过程中两飞行器各自三轴姿态运动和两飞行器之间三轴相对位置运动的物理过程。该算法可大幅提高了九自由度运动模拟器横向和竖向相对运动模拟的范围,从而满足了交会对接过程中两飞行器相对位置运动范围的试验需求,为全面验证试验提供了保证。

    一种姿轨控发动机的耦合方法

    公开(公告)号:CN104914873B

    公开(公告)日:2017-09-22

    申请号:CN201510284399.5

    申请日:2015-05-28

    Inventor: 王敏 解永春 张昊

    Abstract: 一种姿轨控发动机的耦合方法,在将本体系三个方向的位置和滚动、俯仰、偏航三个方向的姿态控制共六自由度控制指令分配问题降维为多个最高为二自由度问题的子问题的基础上,设计了可同时考虑轨道和姿态控制的二自由度子问题的发动机使用方法,包括通过发动机矢量夹角与控制指令夹角的比较进行发动机选择,开机时长的计算以及超界情况下的开机时长处理方法,从而解决了传统发动机使用策略在姿轨控耦合强的情况下,发动机使用效率低的问题,能够有效减少位置和姿态六自由度控制过程中干扰力和干扰力矩的产生,提高控制的精度和稳定性,降低推进剂消耗。

    一种基于特征模型的相平面自适应控制方法

    公开(公告)号:CN103224023A

    公开(公告)日:2013-07-31

    申请号:CN201310108763.3

    申请日:2013-03-29

    Abstract: 一种基于特征模型的相平面自适应控制方法,(1)设计喷气控制律中的限速值(2)设计喷气控制律中的步进区角速度最大值和小推力区角速度最大值以及喷气控制律中的死区阀值θD和步进阀值θv;(3)设计喷气控制律中的大推力区阀值θB;(4)根据黄金分割系数计算喷气控制律中小推力角加速度参数ac2以及大推力角加速度参数ac1;(5)根据小推力角加速度参数ac2计算喷气控制律中的步进区参数kj;根据大推力角加速度参数ac1以及其他相平面参数计算喷气控制律中的抛物线系数KX;(6)根据上述五个步骤中设计的参数,依据相平面喷气控制逻辑计算控制量,即确定发动机的喷气长度,在本采样控制周期内按照所确定的控制量对发动机进行控制。

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