推力器工作对轨道的影响分析

针对已知推力器在地球静止轨道卫星上的安装信息和已知推力器的工作信息,对推力器作用力进行建模,分析计算推力器在不同工况下工作对卫星轨道的影响;统计在轨卫星推力器工作对轨道的影响效果,并与计算结果分析进行比较,说明在轨道外推模型中加入推力器作用力的修正,可以有效地改善轨道外推的精度。     

编队卫星空间状态与星间基线的建模与分析

针对编队卫星任务中起重要作用的星间基线指标,在考虑精度需求的基础上对用于确定星间基线的空间状态量进行了选择,建立了空间状态量与星间基线的关联数学模型,提供了误差分析方法,仿真给出了一定场景设置下的精度影响因子等指标以定量刻画二者之间的误差传播关系。基线长度仅与编队卫星的相对空间状态有关,而基线姿态角还与主星的绝对姿态有关;且由卫星空间状态得到星间基线的过程中误差放大。     

地月系L2平动点轨道长期维持过程研究

针对地月系L2平动点附近两种常用轨道——拟halo轨道和Lissajous轨道,研究了轨道长期维持过程。采用穿越xz平面单圈控制的轨道维持策略,控制量通过单步预测法进行寻优。在全摄动动力学模型下对拟halo轨道和Lissajous轨道受控维持下的一年飞行过程分别进行了仿真和比较,结果显示Lissajous轨道的维持控制代价优于拟halo轨道,从轨道拓扑构型保持方面对该结果进行解释,并设计对比实验加以验证。研究结论对地月系L2平动点轨道选择、维持控制策略设计、长期飞行效果分析等方面具有工程参考意义。     

考虑控制饱和的编队飞行卫星姿态协同控制

研究了考虑控制输入饱和的编队飞行卫星姿态协同控制问题,提出了一种非线性饱和协同控制器.与单颗卫星输入受限控制中通常选用双曲正切函数不同,引入了一个新的连续可微的非线性饱和函数向量,以保证连续控制输入的有界性,并便于姿态协同系统的稳定性分析.基于闭环姿态协同系统在期望跟踪角速度不同取值情况下属于自主或非自主系统的特点,分别采用LaSalle不变原理和Barbalat引理对不同情况下的协同控制系统的稳定性进行了分析,得出了系统渐近稳定的结论.仿真结果表明,这种非线性协同控制器,既能实现编队卫星的姿态协同,又能确保控制输入的有界性.     

热变形Pr-Fe-B-Cu磁织构的形成机制及〔006〕织构的获得

本文提出Ｐｒ－Ｆｅ－Ｂ－Ｃｕ热压历程判据的计算式：ｆ（Ｔ，ε）＝Ｔ２２１１５３９．９ｌｇε＋１８９５７４８８。判据认为：在变形温度≥１１７３Ｋ时，ｆ（Ｔ，ε）＞１，则热压磁体的其它峰强比较小，Ｉ（００６）／Ｉ（１０５）≥０．６０；Ｉ（００６）／Ｉ（１０５）与变形量ε之间存在如下关系式：Ｉ（００６）／Ｉ（１０５）＝０．９８３ε＋０．４６５；分析了｛１０５｝成为主滑移系的原因。在Ｔ＜１１７３Ｋ，ｆ（Ｔ，ε）＞１时，首次得到热压Ｐｒ－Ｆｅ－Ｂ－Ｃｕ的〔００６〕织构，并讨论了〔００６〕织构的形成原因。当ｆ（Ｔ，ε）≤１，热压磁体均破断开裂，形成不完善的〔１０５〕织构。在热变形中，Ｐｒ２Ｆｅ１４Ｂ均存在严重的点阵畸变、原子错位，热处理后可恢复正常。     

放宽纵向静稳定度飞机的平尾面积收益分析方法

 从飞机配平角度出发,讨论了飞机的平尾面积和重心后移量对飞机纵向气动导数的单一和综合影响,推导出了平尾面积与重心后移量之间的数学关系,提出了一种新的分析和计算相结合的方法来快速分析放宽纵向静稳定度飞机的平尾面积收益,并应用该方法分析了放宽伊尔-76飞机纵向静稳定度的平尾面积-收益。     

基于PX4飞控的多旋翼无人机编队跟踪系统设计

为解决单架无人机续航能力不足、执行任务单薄、应用场合受限等问题,目前多无人机协同跟踪具有极其重要的研究价值。以多旋翼无人机为研究对象,设计了一种基于PX4飞控的多旋翼无人机协同编队系统。利用飞控底层软件,将设计的制导律进行移植,通过ROS系统对无人机进行外部控制,各个僚机和长机之间能够实时获取其他无人机位置,然后通过控制器得到指令速度,从而形成预设跟踪编队。仿真实验结果表明,整个编队系统对目标的跟踪精确有效,并且所设计的制导律可以在PX4飞控架构下实现对地面目标的编队跟踪,提高了多旋翼编队跟踪系统的稳定性。     

椭圆轨道欠驱动编队重构最优脉冲控制

针对椭圆轨道径向或迹向欠驱动编队重构问题,提出最优脉冲控制方法。首先,建立椭圆轨道欠驱动编队动力学模型,并基此分析径向或迹向欠驱动情况下的系统能控性与重构可行性。然后,解析推导两类欠驱动情况下实现编队重构所需的最少脉冲次数。基此,将椭圆轨道欠驱动编队重构最优脉冲控制问题表述为非线性规划问题,并采用遗传算法进行求解。最后,引入全驱动最优脉冲控制策略以及欠驱动最优连续控制策略进行对比分析,验证了欠驱动最优脉冲控制策略的有效性与正确性。仿真结果表明,欠驱动脉冲控制器可在缺失径向或迹向脉冲的条件下完成编队重构,并且保持与全驱动脉冲控制器类似的控制性能。     

LISA: Heliocentric formation design for the laser interferometer space antenna mission

The LISA (Laser Interferometer Space Antenna) mission has been selected by the European Space Agency’s Science Programme Committee as the third large-class mission of the Cosmic Vision Programme, addressing the science theme of the Gravitational Universe. With a planned launch date in 2034, LISA will be the first ever space-borne Gravitational Wave observatory, relying on laser interferometry between three spacecraft orbiting the Sun in a triangular formation. Airbus is currently leading an industrial Phase A system study on behalf of the European Space Agency. The paper will address the astrodynamics challenges associated with the LISA constellation design, driven by tight requirements on the geometric quality metrics of the near equilateral formation.     

一种应用于超小型无人机的定高系统设计方案

作者使用PC104计算机和美国ICSENSOR公司的压阻硅式绝压传感器,设计出适合超小型无人机使用的新型定高系统。这种定高系统具有灵敏度高、质量轻、耗电少、一体化板式结构、可靠性高、重复性好的特点,是一种全新的尝试。