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分析重力梯度对在轨运行的自由漂浮空间机器人姿态运动影响。由Lagrange方法建立自由漂浮空间机器人受重力梯度扰动的非线性动力学模型。首先,考虑无控关节自由状态,分析重力梯度对关节运动的影响。其次,利用相平面轨迹分析重力梯度对自由漂浮系统姿态运动影响。最后,由速度偏差曲线分析重力梯度对机械臂的影响。结果表明,当作用时间接近轨道周期或更长时,重力梯度引起的关节偏差已十分显著,且这种扰动作用主要由轨道偏心率决定;关节锁定时俯仰姿态受扰运动有周期振动与翻滚两种形式,若初始角速度满足一定限值可以保证俯仰运动不发生翻滚;当机械臂长时间工作时,忽略重力梯度将产生明显的末端定位误差。 相似文献
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SAR卫星多普勒频移偏航导引补偿效果分析 总被引:5,自引:0,他引:5
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。 相似文献
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近圆轨道卫星编队捕获技术研究 总被引:6,自引:0,他引:6
基于近圆参考轨道的假设,研究处于同一入轨点多颗卫星的编队捕获方法.首先由高斯型拉格朗日轨道摄动运动方程得到轨道坐标系中控制冲量与轨道根数偏差的关系,基于近圆轨道的条件简化并带入相对运动方程,得到控制冲量与相对运动的关系表达式;通过深入分析各个方向(径向、沿迹向与轨道面法向)的控制冲量对相对运动的影响,给出了分别用径向与轨道面法向控制冲量组合和沿迹向与轨道面法向控制冲量组合实现编队捕获的两种控制策略;最后给出了一个空间圆编队捕获实例,并从燃料消耗、施加冲量次数及捕获时间等角度对比研究了两种控制策略的特点.仿真结果表明,这两种控制策略简单、实用,能够较好地解决近圆轨道卫星编队的捕获问题. 相似文献
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星载InSAR辅星编队优化设计与分析 总被引:1,自引:0,他引:1
以“主星—辅星编队”InSAR系统干涉测高为应用背景,研究辅星编队的优化设计问题。首先,定义优化指标———“有效观测时间比”来描述全轨道周期观测性能,以共绕飞轨道、相位均匀分布的卫星编队(构形类似于CartWheel)作为研究的重点。选取描述编队卫星相对运动的振幅比和相位差作为寻优变量,通过仿真实例用搜索法得出了寻优变量与优化指标的三维关系图,并给出了优化构形的参数区域,得到了最优的编队卫星轨道根数。进一步研究了在主要摄动因素影响下卫星编队构形保持与轨道保持的燃料预算方法,并计算了上述优化构形一年的燃料预算。最后得出有益的结论,为全InSAR系统优化设计提供依据。 相似文献
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