载人航天器的发射窗口吸太阳能帆板的最佳受晒

首先根据载人航天器轨道运行段的基本特征，利用球面三角公式推导了（１）阳光方向与载人航天器太阳能帆板法的最佳夹角公式；（２）圆轨道的受晒因子公式。     

小天体附近的轨道动力学研究综述

小天体附近的轨道动力学是现代天体力学的一个重要研究方向,包含着丰富的物理现象和深刻的数学内涵;随着一系列小行星实地探测任务的深入开展,理解小天体附近的轨道运动规律也成为航天领域所面对的众多挑战之一。回顾了小天体研究和探测的历程,分析了小天体附近轨道动力学问题的基本特点和科学价值;详细介绍了航天动力学、行星学和非线性科学三个学科领域对该问题的讨论和研究进展,并列举了各领域中相关的热点问题;基于对上述研究现状的分析,尝试展望了该研究方向未来的发展趋势。     

SAR卫星多普勒频移偏航导引补偿效果分析

SAR卫星的多普勒中心频率与卫星和地面目标点间的相对运动有关，文章基于轨道动力学理论，把中心频率分解为两个部分，分别与卫星偏航姿态角相关和无关。对卫星施加偏航导引可以补偿前者，后者则作为噪声而存在。首先导出偏航导引的解析表达式，并简化为余弦函数形式使之适合实时计算；然后定义了补偿度的概念，理论上估计了施加偏航导引的补偿效果，同时在考虑地球为椭球体以及存在J2项摄动的条件下，通过对偏航导引简化公式补偿度的数值仿真，证明了补偿效果的理论估计方法在一定条件下的有效性，重点研究了补偿度与轨道偏心率和雷达侧视角的关系；最后进一步阐明轨道根数和雷达参数对补偿效果的影响，为SAR卫星的初步设计提供了理论支持。     

载人航天器的发射窗口及太阳能帆板的最佳受晒

首先根据载人航天器轨道运行段的基本特征,利用球面三角公式推导了：①阳光方向与载人航天器太阳能帆板法向的最佳夹角公式;②圆轨道的受晒因子公式。然后根据理论分析,引入帆板的效率系数。最后借助于计算机代数ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ系统,建立了一种分析帆板最佳受晒的直观、清晰、简便的方法。所得的结论为确定载人航天器的发射窗口提供了依据。     

地月L2点周期轨道的月球背面覆盖分析

地月L2点附近轨道具备独特的动力学和运动学特性,是月球背面探测任务的中继卫星首选布设位置。面向未来月球背面探测任务的中继通信需求,分析并研究了地月L2点周期轨道(halo轨道)对月球背面的覆盖。在圆型限制性三体问题模型下,研究并给出了halo轨道族延拓计算方法,基于延拓法设计了地月系大范围南北halo轨道族;给出了中继卫星的月球背面覆盖计算模型,定义了相应的时间覆盖因子;数值仿真了地月系南北halo轨道族的月球背面覆盖情况。研究结果表明:地月L2点周期轨道幅值和类型决定其对月面的覆盖性,幅值较小的轨道的月面整体覆盖性较好,幅值较大的轨道对月球南北极覆盖较好,南北族轨道分别有利于月球南北半球的覆盖。文章研究可为我国"嫦娥4号"月球背面探测任务的中继星轨道设计提供有益参考和借鉴。     

一种高精度的卫星星历模型

针对近圆的近地卫星轨道提供了一种高精度的计算卫星星历的数学模型,该模型利用10个固定参数来拟合轨道的长期和长周期变化部分,短周期变化部分利用已有的理论结果。充分利用近圆轨道的特点将田谐项引起的短周期变化部分进行同频合并后,最终的分析表达式相当简单。该模型还有相当大的灵活性,可以根据不同的精度要求进行相应的选择,其最大误差可控制在50m以下。      

DRO计算及其在地月系中的摄动力研究

针对远距逆行轨道（DRO）的航天工程应用问题，研究了DRO的计算方法以及轨道特性，分析了DRO在实际力环境中的主要摄动因素，为DRO的精确建模和标称轨道设计奠定一定的理论基础。首先，利用仿真算例验证流函数法在计算DRO周期轨道族中的有效性。然后，利用该方法，通过改变雅可比常数，延拓计算DRO周期轨道族，获得不同共振比的DRO，仿真结果表明整数共振比的DRO在地月惯性坐标系中的轨迹是封闭的曲线，而共振比非整数的DRO则不封闭。最后，通过轨道外推分析影响DRO稳定性的主要摄动因素，仿真结果表明太阳引力和月球轨道偏心率是影响DRO稳定性的主要摄动因素。在动力学模型中，使用标准星历表示行星的运动状态，当积分时间多于10天时模型误差为km量级，因此在地月系这样大尺度的空间范围内，可以使用星历模型近似的分析DRO在真实力环境中的运动状态，为任务轨道设计提供依据。      

近圆轨道控制的分析方法

应用卫星绝大部分都是近圆轨道的卫星 ,其中又有很多是需要进行轨道控制的。在航天工程的实践中由于各种误差影响 ,实际的轨道控制过程并不是而且也没有必要基于精确的轨道动力学方程来执行。对于近圆轨道控制所用的动力学模型可以按圆轨道进行近似 ,得到一种非常简单的形式 ,基于这种简化的模型可以获得非常有用的分析解。为了从理论上证明这种简化的有效性 ,文中对动力学模型简化过程中所产生的各项误差进行了理论估计。     

深空探测转移轨道自主中途修正方法研究

针对深空转移轨道,提出以B平面参数为终端参数,采用脉冲控制和线性制导的自主中途修正方法.由自主导航系统定期确定探测器的当前位置和速度,之后利用精确动力学积分递推状态至B平面,得到打靶误差,若误差超出目标精度范围又在自主修正系统修正能力范围内,则立即利用以B平面参数为终端参数的线性制导公式并结合牛顿迭代计算出修正轨道的速度增量.利用中心差分公式计算终端参数对控制参数的敏感矩阵.蒙特卡罗仿真表明,在小偏差前提下该方法能够达到制导目标.     

大椭圆轨道上空间探测卫星轨道性能分析

本文以实践四号为例概述了卫星设计和运行的一般情况,着重论述卫星轨道设计的特点,并给出了表征轨道计算、发射窗口、卫星受晒、可测控条件等数据和图形.指出在历时2个月的运行中由遥测数据证明了轨道设计及初始姿态选择的正确性.      

基于电推力器进行南北位置保持的一种地球同步轨道注入参数方法

摘要： 电推力器在静止轨道卫星上应用越来越广泛,特别是基于电推力器进行南北位置保持,可以有效节省推进剂.提出改进的GPS星历参数解析算法,在此基础上考虑包含电推力模型在内多摄动项模型进行地面精密轨道计算,采用微分修正法,提出一种地球同步轨道注入参数方法,该方法可应用于星上自主完成基于电推力器的南北位置保持.仿真算例表明使用该方法得到的轨道注入参数,卫星能够在保证姿态确定精度的同时,完成南北位置保持任务.     

基于空间分层组合设计的火箭落点实时计算模型

为保证航天发射任务航区安全，实现火箭落点的高精度实时快速计算，提出一种基于空间分层的数学模型，对落点计算几何模型与动力学模型进行组合设计.该模型将弹道空间分层为自由段和再入段，自由段采用地球扁率修正的落点计算几何椭圆模型，而再入段采用考虑了空气阻力的动力学模型，并加入地球摄动及旋转等因素的修正.经与实际落点数据对比验证，该模型实现了精度和效率的最佳融合，能够满足航天发射任务火箭落点高精度、快实时的计算要求.      

区域覆盖特殊椭圆轨道星座优化设计

分析了椭圆轨道的优良特性,它可集中覆盖地面上某一指定纬度带或区域.阐述了临界倾角太阳同步回归轨道这种特殊椭圆轨道的设计方法,总结了其轨道要素的计算步骤.探讨了临界倾角太阳同步回归轨道星座的设计思路,指出了影响星座对目标覆盖性能的关键参数是各个卫星通过目标上空的时刻.介绍了用遗传算法进行星座优化设计的数学模型,利用遗传算法进行了优化设计.讨论了优化结果的统计规律,符合该规律的星座就是本文所研究的特殊椭圆轨道星座,星座性能分析结果表明这种星座适用于区域覆盖.      

基于GEO／HEO混合星座的区域卫星定位系统性能分析

星座方案选择对卫星定位系统的性能具有很大影响。本文结合GNSS－2星座方案中的阿基米德计划，设计了针对我国区域的HEO／GEO混合星座，首先从可见性角度对GEO卫星定点参数和HEO卫星轨道参数进行了优选，之后，以GDOP和PDOP因子为衡量标准，在选定覆盖区域内，对混合星座的定位性能进行了分析，仿真结果表明，在覆盖区域内，该星座能够达到与GPS相当的定位精度。     

一种基于B平面参数的深空天体接近段自主轨道控制方法

针对深空探测接近目标天体段轨道,提出了以B平面参数为制导目标参数的自主轨道控制方法.由自主导航系统确定探测器的当前位置和速度,通过精确轨道动力学积分外推到目标天体的近心点得到B平面误差,利用线性制导公式计算出修正轨道需要的速度增量,并用误差椭圆来统计修正后B平面误差.以火星探测为例进行蒙特卡罗仿真,验证了该方法的正确性.     

基于连续覆盖特性分析的星座设计

研究了需要对地面目标进行连续覆盖的星座的设计问题．首先推导了对覆盖性能有重要影响的星间覆盖间隔时间和轨道面覆盖间隔时间的计算公式，通过算例针对不同配置的星座进行了计算，使用工程仿真软件STK验证了分析结果．通过理论分析、算例计算以及工程仿真为该类型星座设计提供了理论指导。     

美国载人航天商业化研究（中）

随着近地轨道实现大规模设施的建造部署,人类长期驻留等技术的日臻成熟,以及可重复使用技术的快速发展,商业化、产业化逐步具备条件,太空旅游、近地轨道商业运输和空间应用成为未来发展热点。以美国为主的航天国家积极推进载人航天商业化,近地轨道载人航天私营机构能力建设已初见成效,太空探索技术公司、轨道科学公司（现更名为轨道-阿连特技术系统公司,简称轨道-ATK公司）实现近地轨道货物运输常态化;波音公司、太空探索技术公司有望于2017年实现近地轨道商业乘员运输;XCOR宇航公司、维珍银河公司等多家商业公司即将提供太空旅游产品和服务。此外,美国提出商业空间站计划,并积极拓展月球以远的商业探索模式。载人航天领域的商业化是随着美国商业航天市场规模不断扩大、体系不断完善衍生出来的,也是美国载人航天降低成本、鼓励创新、提升竞争力的一个重要途径。     

美国载人航天商业化研究（下）

随着近地轨道实现大规模设施的建造部署,人类长期驻留等技术的日臻成熟,以及可重复使用技术的快速发展,商业化、产业化逐步具备条件,太空旅游、近地轨道商业运输和空间应用成为未来发展热点。以美国为主的航天国家积极推进载人航天商业化,近地轨道载人航天私营机构能力建设已初见成效,太空探索技术公司、轨道科学公司（现更名为轨道-阿连特技术系统公司,简称轨道-ATK公司）实现近地轨道货物运输常态化;波音公司、太空探索技术公司有望于2017年实现近地轨道商业乘员运输;XCOR宇航公司、维珍银河公司等多家商业公司即将提供太空旅游产品和服务。此外,美国提出商业空间站计划,并积极拓展月球以远的商业探索模式。载人航天领域的商业化是随着美国商业航天市场规模不断扩大、体系不断完善衍生出来的,也是美国载人航天降低成本、鼓励创新、提升竞争力的一个重要途径。     

《中国空间科学技术》1990年总目录

空间飞行器系统工程通信卫星技术及其应用和发展通信卫星技术要求通信卫星技术综述工程设计程序的探讨‘备份设计的可靠度串联与并联推进多级运载火箭线性化质量方程关于发展载人航天的讨论气象卫星可靠性预测探讨返回技术和返回式航天器的发展中国的返回式卫星 飞行动力学和轨道地球同步卫星的发射轨道的选择静止卫星倾角控制的最优策略固体远地点发动机变轨控制伴随轨道拟合技术用加速度计的积分遥测量计算弹道参数及轨道要素带电卫星地磁摄动力及其寿命问题的讨论用四元数法建立卫星返回运动方程组期号 1 1 1 2 2 4 5 5 6 6页数 1 8 14 3…     

一种深空探测器自主天文导航新方法及其可观测性分析

天文导航是一种适用于深空探测器的完全自主的导航方法，与传统的直接利用天体观测信息进行滤波的方法不同，针对深空探测器，提出了一种首先利用天文观测信息通过几何解算得到一个初步的定位结果，再结合轨道动力学方程利用多模自适应(MM)滤波方法对初步结果进行再处理的自主天文导航新方法，仿真计算的结果表明，该方法可以明显提高导航定位精度，同时从可观测性和可观测度的角度，分析了应用该方法提高导航定位精度的原因和机理。