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2010年有3个太阳帆扬帆太空,它们分别是日本在2010年5月21日发射的"通过太阳辐射加速的星际风筝-飞行器"(IKAROS,音译为"伊卡洛斯"),美国计划在2010年9月5日发射的纳帆-D2(Nanosail-D2)和在2010年年底发射的光帆-1(Lightsail-1)。 相似文献
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大型太阳帆薄膜折叠及展开过程数值分析 总被引:2,自引:0,他引:2
针对深空太阳帆帆面薄膜折叠方式及太阳帆空间展开过程的优化问题,在叶内折叠、叶外折叠方式的基础上,提出了一种斜叶外折叠方式,并通过建立不同的参数模型,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对5种折叠模型展开过程进行了力学分析.分析结果表明,新提出的斜叶外折叠方式是较适合空间应用的太阳帆帆面折叠方式.太阳帆在空间展开过程中帆面应力与展开速度、折叠宽度等因素相关,帆面与支撑杆连接的顶点区域是整块帆面应力最大的区域,应重点进行加固.研究结果将为大型太阳帆薄膜材料选择及结构设计提供重要依据. 相似文献
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研究基于遗传算法的太阳帆行星际转移轨道的全局优化问题.通过极小值原理推导了太阳帆全局优化控制律,并以太阳帆飞行时间最短为优化目标函数,运用遗传算法对发射时间、到达时间和协态变量初值进行参数优化设计.为了解决轨道转移这一多约束优化问题,在遗传算法中加入动态罚函数.在此理论基础上作了从地球同步轨道出发到火星同步轨道转移和从地球出发与火星交会两个算例,仿真结果表明了该方法在太阳帆转移轨道全局优化中的有效性. 相似文献
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1993年2月4日,俄罗斯进行了世界上首次太阳帆展开试验,将太阳光反射到地面。这次试验的成功为下一步在空间部署大型太阳帆取得了经验。这个试验型太阳帆安装在进步号飞船的前端,展开后直径为20米。进步号飞船是1992年10月30日上天的,一直与和平号空间站对接在一起。莫斯科时间2月4日上午4时,进步号飞船与和平号空间站分离。15分钟后,进步号漂移到距离和平号空间站约200米处,开始展开太阳帆。太阳帆的展开过程由俄罗斯能源科学生产联合体操纵。该联合体的工程技术人员说,盘形太阳帆的展开是一项十分细致的空间操作,但是,展开工作进展得非常顺利,比预定的速度快。 相似文献
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太阳帆航天器编队维持和重构的方法研究 《空间控制技术与应用》2017,43(3):7-14
针对高面质比航天器可以利用太阳光压进行轨道控制的特点,本文提出一种太阳帆航天器编队构型维持和重构的方法.该方法通过控制主从航天器太阳帆姿态角和反射系数,调整主从航天器之间的光压差,产生抵消编队成员间相对运动受到摄动差或进行轨道机动时所需的连续小推力,从而实现编队构型的维持和重构.仿真结果表明,在主航天器太阳帆的姿态角和反射系数相对固定的条件下,对于太阳同步轨道上的高面质比太阳帆航天器编队,使用滑模控制方法,能够调整编队中从航天器太阳帆的姿态角和反射系数产生推力抵消摄动力影响,达到长期维持太阳帆航天器编队构型的目的;通过开环控制方法,能够调整编队中从航天器太阳帆的姿态角和反射系数产生连续小推力,在较长时间周期内实现编队重构. 相似文献
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<正>问:什么是太阳帆?答:所谓太阳帆,就是一个在太空展开的面积很大、表面平整、光滑、无斑点和皱纹的薄膜,薄膜一般由聚酯或聚酰亚胺等高分子材料制成,表面镀铝或银,使其具有全反射的特性。问:太阳帆是如何获得动力的?答:太阳光传送光和热,照到人身上,人会感到暖洋洋的,但从来也没有人感觉到太阳光有压力。实际上,太阳光是有压力的,因为光具有两重性,既是电磁波,又是粒子——光子。光线实 相似文献
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太阳帆推进任务的快速仿真方法 总被引:1,自引:0,他引:1
研究太阳帆的力学特性和轨道控制设计方法,导出太阳帆的无奇点控制律.提出通过STK中MATLAB语言编写的嵌入式脚本(Plug in Script)来将由控制律得到的光压力加速度矢量,添加到STK轨道计算力学模型中,从而进行轨道控制的方法.仿真结果表明,对于常规方法难以进行仿真分析的航天器动力学模型(如太阳帆),所提出的方法能快速灵活地支持其相应的任务,并增强任务场景的可视化,从而实现利用STK丰富的功能特性进行复杂航天任务的设计、分析和验证. 相似文献
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2000年7月20日,俄罗斯潜艇用一枚经过改装的“波浪”型导弹,在巴伦支海成功地进行了太阳帆飞船的发射实验。名为“宇宙1”号的太阳帆飞船装在导弹弹头中,其中的太阳帆在发射过程中处于折叠状态。当导弹弹头在液体燃料发动机的推动下进入远地点约1200千米的太空轨道后,飞船与弹头分离,并缓缓地张开了两个花瓣状、总直径约26米的太阳帆。这艘太阳帆飞船在近地轨道飞行约25分钟后,按预定计划返回了地球,并准确降落至俄勘察加半岛。本次发射升空的“宇宙1”号为历史上第一艘实验型太阳帆飞船,它是由俄罗斯马克耶夫科学… 相似文献
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输入成型法无法消除姿态机动过程中的柔性振动,残留的柔性振动将改变大柔性太阳帆航天器的结构参数,影响姿态机动的控制精度。为此,基于两种控制手段(作用于太阳帆中心的喷气和作用于支撑杆顶端的电推进)的组合,提出复合控制方法,以消除姿态机动过程中的柔性振动。采用将帆面质量等效到支撑杆的简化方法,建立太阳帆航天器姿态运动与柔性振动的耦合动力学模型,并从减小振动模态的外加激励出发,根据简化的动力学模型,得到了两种复合控制的设计方法:消除某一阶的柔性振动方法和减小前n(n>1)阶的柔性振动方法。仿真结果表明,相比输入成型法,第二种复合控制方法不但机动时间短,还能够将姿态机动过程中的柔性振动抑制到5%,使机动角度精度优于0.003°。由于仅利用已有的控制手段,复合控制方法算法简单,适合于实际应用。 相似文献
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