小卫星的鲁棒自适应姿态控制

对于中低轨道的小卫星而言，设计能克服参数不确定性及非参数不确定性影响的鲁棒自适应控制器具有重要的工程意义和理论价值。考虑存在参数不确定性及非参数不确定性，分析了小卫星的姿态动力学及运动学方程，设计出了一种鲁棒自适应控制器，证明了该控制器可以保证控制系统全局一致最终有界稳定。仿真结果验证了该控制器的有效性。     

未雨绸缪，迎接未来全球空中交通管理一体化的挑战

2003年9月22日至10月3日，国际民航组织在加拿大蒙特利尔召开了全球航行领域有史以来规模最大的一次盛会——第11次航行会议。民航总局刘绍勇副局长率领由中国内地和香港特区政府民航处18人组成的中国民航代表团以庞大的阵容出席了会议。此次会议取得的重大成果是通过了国际民航组织全球空中交通管理运行概念，确立了到2025年全球空中交通管理发展的战略目标。该运行概念的建立是国际航空史上一个里程碑式的飞跃，将进一步推动空中交通管理系统朝着全球一体化的方向发展，对各国空中交通管理今后20年的建设和发展将产生重大而深远的影响，特别将使航空发展中国家现行的空中交通管理理念、体制和运行机制面临巨大挑战。在未来20年里，我国民用航空运输量将以每年平均10％的速度增长，从而对空中交通管理提出了更高的要求。在全球空中交通管理一体化和航空运输量快速增长的形势下，目前我国在空中交通管理体制、运行机制和技术应用等方面存在的诸多问题若得不到解决，将可能成为阻碍我国航空运输持续、快速和健康发展的瓶颈。当前，民航总局提出了在本世纪的头20年实现从民航大国向民航强国历史性跨越的奋斗目标，我国空中交通管理界必须密切关注国际空管动态的发展，认真学习并吸收新理论和新概念，应用新技术，按照全球空中交通管理运行概念要求，结合我国空管的中长期发展规划，尽快研究制定出积极有效的应对策略和解决方案，努力使我国空管的整体水平早日接近或达到国际先进水平。     

再入弹头滚转共振概率估算

本文分析了滚转共振之机理和影响滚转共振之因素，收集了国外资料有关小不对称量的数据，确定了各参数的概率分布特性，提出了一种直观的再入弹头滚转共振概率估算方法，给出了算例。     

中低轨道卫星星座间的激光链路

阐述在中低轨道卫星星座全球通讯网络中应用的激光星间链路与在中继星间应用的激光星间链路相比，所具有的明显的优势。同时给出了应用于小卫星上的小光学用户终端的基本组成，并指出了当前在中低轨道卫星星座激光星间链路研究中所应当进行的主要研究方面。     

微小卫星高精度三轴稳定控制算法研究

某型号微小卫星的有效载荷为三线阵CCD相机 ,因此对于姿态控制系统有相当高的要求 :对地定向三轴稳定指向精度优于 0 .3°,稳定度优于 0 .0 0 1(°) /s。针对该要求进行了控制系统设计 ,并在单轴气浮转台的基础上 ,根据国内现有硬件情况进行了半物理仿真验证。结果表明 :所设计的控制器原理简单、易于实现且具有较好的鲁棒性 ,满足总体提出的设计要求。同时证明 ,国内现有的光纤陀螺和反作用飞轮等硬件的性能指标均可满足某型号微小卫星姿态控制系统的要求。     

倾斜轨道对地指向小卫星对日跟踪姿态控制算法

固定安装太阳电池阵形式的对地指向小卫星,运行在倾斜轨道时太阳电池阵光照条件恶劣,限制了小卫星的应用。文章研究了对地指向小卫星姿态跟踪控制,提出了控制算法。首先,对太阳电池阵法线和太阳方向矢量进行分析,得到最优的偏航角、偏航角速度和偏航角加速度。然后,基于卫星姿态动力学给出了3个互相垂直安装的反作用飞轮控制律,并利用Lyapunov稳定性理论证明了闭环控制系统的渐近稳定性。以某小卫星为例,对控制算法进行验证,结果表明:文章提出的控制算法具有很好的实用性,控制律有效,能达到太阳电池阵跟踪太阳的效果。     

椭圆轨道卫星对地全球覆盖电推进控制

针对椭圆轨道卫星近/远地点的星下点对全球或特定纬度区域的访问问题,提出一种连续小推力下的对地覆盖控制策略。首先,推导了自然摄动对卫星拱线变化的影响,并探讨了进行小推力覆盖控制的必要性。然后,针对燃料消耗的优化问题,将控制方程展开成含傅里叶级数的形式,用以获得便于星上计算的解析形式的次优解,同时探讨了截取阶数与优化程度的关系。在进行拱线控制的同时,通过合理设置约束,对椭圆轨道的近地点高度进行保护,确保卫星安全运行。仿真结果表明,提出的方法能够以适当的燃料消耗代价实现椭圆轨道的近/远地点的全球覆盖控制或特定纬度区域的反复推扫,且控制力在可接受的范围内。     

面向任务的小卫星自主指令设计

为了提高卫星的安全性、可靠性和可用性,在分析小卫星遥控指令特点的基础上,提出了面向任务的小卫星自主指令设计,把以往多条独立的间接指令组成封装系列指令,星上可以自动判断指令的执行条件,发现指令执行异常时进行处理,从而简化了卫星遥控操作。封装系列指令可以由程控指令以及星上自主产生的事件启动,文章所设计的自主指令已在多颗小卫星上成功应用。     

聚焦2013年世界深空探测之路

“好奇”号发现火星曾经宜居 2012年,NASA的“好奇”号火星车成功登陆火星,在过去的一年里,“好奇”号用一系列的惊人的发现证明,美国这项耗资巨大的工程是值得的,它以大量的证据向人类证明,在很久远的过去,这颗红色星球是适合居住的,这意味着火星上曾经出现过生命。在灰色粉末样本中,“好奇”号发现了一些重要化学元素。包括硫、氮、氢、氧、磷和碳。此外．这个细颗粒岩层中还存在粘土矿物,