重庆高交会上的航天科技展示

2012年4月12日,第十届中国重庆高新技术交易会暨第六届中国国际军民两用技术博览会(以下简称高交会),在位于重庆市南岸区江南大道的重庆国际会展中心隆重开幕。     

姿态机动中SGCMG的一种改进奇异鲁棒操纵律设计

单框架控制力矩陀螺(SGCMG)在卫星姿态控制中以其具有大力矩输出能力而受到重视并已成功应用于在轨卫星,其应用难点是构形奇异问题,特别是在快速连续机动的过程中,CMG框架角必须迅速脱离奇异状态.使用描述CMG输出力矩和期望控制力矩夹角的奇异度量方法,以便在仿真中观察判别CMG构形的奇异程度.着重改进CMG的奇异鲁棒操纵律,应用高斯函数的方法确定鲁棒系数.仿真实例表明,与传统的梯度型零运动相比,该方法可以在卫星的连续快速机动中使CMG系统更为迅速地摆脱奇异,更为快速地完成机动并减小姿态抖动.     

载人航天:中、美、俄三足鼎立

6月29日上午10时许,在圆满完成所有在轨任务后,搭乘3名航天员的神舟九号载人飞船返回舱平安返回,为本次航天任务划上了一个圆满的句号。中国载人航天工程办公室主任王兆耀用12个字来评价这次任务:结果圆满、过程完美、成果丰硕。     

太空“穿针”——我国首次载人交会对接解读

交会对接技术是国际公认的航天技术难点,其过程犹如在浩淼太空“穿针引线”。6月24日12时许,在航天员刘旺的精准操作下,神舟九号与天宫一号成功实现了我国首次手控交会对接,为我国载人航天事业翻开了新的篇章。手控交会对接过程神舟九号实施手控交会对接的过程是航天员开飞船的过程,     

志在“天宫”试比高——中国空间技术研究院天宫一号总体设计博士团队的故事

举世瞩目的天宫一号目标飞行器进入预定轨道,在太空等待与神舟九号飞船交会对接的那一刻。在为天宫一号成功发射付出心血和汗水的研制队伍中,有一个"特别"的群体——研制天宫一号年轻的总体设计博士团队。这个团队诞生在中国空间技术研究院载人航天总体部载人航天器总体研究室,19名博士都是"70后"和"80后",其中6人是近两三年与天宫一号结缘的。走近这个博士团队,能够感受到他们充满多彩梦幻和追求现实的内心世界。受航天精神传承的航天年轻一代,正以只争朝夕的劲头,为载人航天工程奉献着青春的力量。     

基于四元数的UKF多传感器卫星姿态确定

对采用磁强计和太阳敏感器的卫星姿态模型,应用无迹卡尔曼滤波(UKF)算法确定卫星姿态。由四元数描述姿态,在算法中将其转换成旋转矢量,另设计了四元数求均值的迭代算法,解决了四元数在UKF算法中的处理。仿真结果表明:广义卡尔曼滤波(EKF)算法对初值依赖性较大,UKF算法不受初值影响且精度高于EKF,具快速性、精度高和稳定性强等优点。     

改进的Sage—Husa滤波及在卫星姿态估计中的应用

基于极大后验估计原理,提出了一种改进的噪声估计器,以实现对噪声均值和方差的在线估计,抑制滤波器发散。对自适应扩展卡尔曼滤波算法在卫星姿态确定系统中的应用进行了仿真。结果表明新算法滤波精度优于扩展卡尔曼滤波（EKF）,与Sage—Husa自适应滤波算法相比,可阻止滤波器发散,提高系统滤波精度。     

卫星姿控系统可重构性综合评价方法研究

针对可重构性评价需考虑系统资源、性能等多约束条件的问题,以卫星混合执行机构姿控系统为研究对象,建立了基于组合赋权法的卫星可重构性综合评价方法。首先,综合分析影响卫星姿控系统的指标因素,结合系统可重构性度量指标构建了综合评价指标体系;然后利用层次分析法和熵权法分别得到权重初值,以最小二乘法为工具建立确定具有主客观意义的优化组合评价权重;最后采用欧几里德距离为测度,计算各方案距离正负理想点的相对接近度并以此作为评价准则。针对多方案系统配置实例进行了验证计算,结果表明利用基于组合赋权法的评价方法能有效地对卫星姿态控制系统可重构性进行综合评估,具有较好的应用价值。     

基于改进配点法的最省燃料交会研究

基于改进的直接配点法,研究了有限推力最优交会控制问题。给出了有限推力交会的最优控制模型,将状态量和控制量离散化,节点间的状态量用五阶多项式表示,形成一系列代数约束,转化为一个非线性规划问题,用序列二次规划算法(SQP)求解参数最优化问题。对终端时刻自由的最省燃料交会问题的数值仿真结果表明:与直接配点法相比,改进配点法的精度较高。     

面向绕月交会对接的同波束VLBI研究

针对"嫦娥5号"(CE-5)探测器间高精度相对测量需求,设计了我国深空干涉测量处理中心框架下的同波束VLBI处理算法,分析了X波段同波束VLBI相位解模糊条件和结果;通过引入群时延辅助的相位干涉技术,大幅抑制了干涉时延随机误差,为同波束VLBI中相位解模糊提供了先验条件;利用CE-5对接实测数据验证了本文工作的有效性,为CE-5任务同波束VLBI的实施奠定了基础。