公开(公告)号：CN117360801A

公开(公告)日：2024-01-09

申请号：CN202311483405.0

申请日：2023-11-09

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 杨科莹 ,  李夏临 ,  张景瑞

IPC: B64G1/24

Abstract: 本发明公开的一种电动力多绳结构的动力学分析与姿态控制方法，属于航天器轨道与姿态的动力学与控制领域。本发明实现方法为：基于矢阵的运算法则，通过拉格朗日方程推导得电动力多绳结构六个广义坐标动力学方程；通过对电动力多绳结构进行动力学分析，构建电动力多绳结构的动力学模型，通过电动力多绳结构的动力学模型表征系绳与主星之间的耦合动力学特性；通过扩展时滞自同步控制策略，基于虚杆姿态角的动力学方程和虚杆姿态角的动力学方程对虚杆的姿态进行控制；基于主星姿态角的动力学方程、主星姿态角的动力学方程、主星姿态角γ的动力学方程对主星的姿态进行控制，实现同时稳定虚杆和主星姿态运动的目的，降低控制系统的复杂度。

公开(公告)号：CN117125268A

公开(公告)日：2023-11-28

申请号：CN202311106638.9

申请日：2023-08-30

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 杨科莹 ,  张景瑞 ,  杨翼 ,  李夏临 ,  申澳

IPC: B64G1/10 ,  B64G1/24 ,  B64G1/64 ,  B64G1/22 ,  B64G1/66 ,  G06F30/15

Abstract: 本发明公开的一种基于旋转电动力绳的低轨运载星座及其工作方法，属于航天载荷运送技术领域。本发明公开的一种基于旋转电动力绳的低轨运载星座，包含多颗卫星和通信网络，每颗卫星包含主星和子星两个部分。本发明通过在不同轨道高度部署由主星、子星和系绳组成的星座卫星构成运载星座，由载荷距离最近的子星接收载荷，通过系绳在洛伦兹力作用下的摆动，将载荷运送到下一卫星子星附近，借助推力器作用使两子星对接，完成载荷交接，在多次系绳旋转和载荷交接的接力过程后，载荷最终运动到目标轨道。本发明通过卫星接力实现载荷运送，避免传统火箭运载模式高能耗、高污染、低灵活性的问题，且能够解决传统单一旋转电动力绳载荷运送轨道范围小的问题。

公开(公告)号：CN113935176A

公开(公告)日：2022-01-14

申请号：CN202111224605.5

申请日：2021-10-19

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 张景瑞 ,  李夏临 ,  杨科莹 ,  李林澄

IPC: G06F30/20 ,  G06F17/16 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开的一种电动力绳的高精高效动力学建模方法，属于航天器轨道与姿态的动力学与控制领域。本发明实现方法为：在电动力绳系统中，将主星和子星视为质点，将导电系绳离散成多根刚性杆单元，即采用多根刚性杆铰接的离散体模型；通过结合Kane方程和多体动力学递推算法建立考虑多物理场耦合作用的离散电动力绳模型，利用递推算法计算复杂度与电动力绳系统自由度成线性关系的特点，在保证精度不变的前提下，尽量减少离散电动力绳模型中离散单元增加导致的数值仿真计算量增大的问题，实现电动力绳高精度高效率的动力学建模。本发明应用于航天器轨道与姿态的动力学与控制领域，能够解决航天器轨道与姿态相关工程技术问题。

公开(公告)号：CN117664613A

公开(公告)日：2024-03-08

申请号：CN202311388821.2

申请日：2023-10-25

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 张景瑞 ,  杨翼 ,  杨科莹 ,  李夏临

IPC: G01M99/00

Abstract: 本发明公开的电动力绳离轨装置展开性能定量验证和部件选型优化方法，属于航天器离轨技术领域。本发明包括五期实验。第一期实验的目的是验证主要部件正常装配并运行；第二期实验的目的在于测量弹簧能量的利用率和系绳被拉出时所受到的阻力，根据能量利用率和系绳被拉出时所受到的阻力进行弹簧精准选型和线轴参数优化；第三期实验的目的是通过地面弹射实验，定量实现在轨弹射所需的初速度；第四期实验的目的是在地面实现对电动力绳离轨装置展开性能的定量验证；第五期实验的目的是确保装置及部件具有在空间环境下正常工作的能力。五期实验循序渐进，提高电动力绳离轨装置的优化效率。本发明具有效率高、精度高和可信度高的优点。

公开(公告)号：CN113935176B

公开(公告)日：2022-05-10

申请号：CN202111224605.5

申请日：2021-10-19

Applicant: 北京理工大学

Inventor： 张景瑞 ,  李夏临 ,  杨科莹 ,  李林澄

IPC: G06F30/20 ,  G06F17/16 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开的一种电动力绳的高精高效动力学建模方法，属于航天器轨道与姿态的动力学与控制领域。本发明实现方法为：在电动力绳系统中，将主星和子星视为质点，将导电系绳离散成多根刚性杆单元，即采用多根刚性杆铰接的离散体模型；通过结合Kane方程和多体动力学递推算法建立考虑多物理场耦合作用的离散电动力绳模型，利用递推算法计算复杂度与电动力绳系统自由度成线性关系的特点，在保证精度不变的前提下，尽量减少离散电动力绳模型中离散单元增加导致的数值仿真计算量增大的问题，实现电动力绳高精度高效率的动力学建模。本发明应用于航天器轨道与姿态的动力学与控制领域，能够解决航天器轨道与姿态相关工程技术问题。