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混合式微小卫星编队飞行控制仿真系统设计
提出了一种混合式的微小卫星编队飞行控制仿真系统.该系统由三个节点组成,即两个模拟卫星和一个控制中心,节点之间通过星间网络进行数据交换.模拟卫星由星上计算机和各种星上敏感器和模拟执行器构成.星上计算机接收星上敏感器的物理输出,并经过星地转换模型对传感器数据进行修正.在一定的控制策略下,卫星控制模型进行计算产生控制输出,控制输出在控制界面上进行显示,并同时作用于传感器修正模块,实现系统的.闭环控制.控制中心主要提供强大的计算功能,也可以单独构成一颗数字卫星.在这个控制仿真系统中,能够进行多种控制策略的仿真,包括双星主从控制、双星协同控制、三星主从控制、三星协同控制以及单星失效模式等.
作 者：李滨 尤政 张晨光 LI Bin YOU Zheng ZHANG Cheng-guang 作者单位：清华大学精密仪器与机械学系,北京,100084 刊 名：系统仿真学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF SYSTEM SIMULATION 年，卷(期)： 18(6) 分类号：V416.6 关键词：编队飞行 编队控制 混合式仿真系统 微小卫星卫星编队飞行GPS自主导航和控制
本文提出了一般相对轨道动力学方程和用于编队飞行的GPS星栽自主导航模型和算法.同时文章也提出了用GPS伪距测量信息实现卫星编队飞行的建立和保持的自主导航控制方法.其中包括用于编队飞行建立的非线性控制律和用于编队飞行保持的线性控制律.以及相应的估计器的算法.作为这些方法的一个实际应用,文章给出了EO-1/Lantlsat 7编队飞行的`自主导航控制系统的设计和实现.一般情况下最优控制律的实现是需要变推力发动机的,在没有变推力发动机的情况下,本文特别给出并验证了用冲量等价的方法实现变推力发动机替代的可行性.上述设计已经过数字仿真的验证,证实了设计的正确性和实现的可行性.
作 者： 作者单位： 刊 名：前沿科学 ISTIC英文刊名：FRONTIER SCIENCE 年，卷(期)： 2(1) 分类号：V1 关键词：GPS导航 卫星编队飞行 自主导航和拉制 轨道控制 轨道保持 GPS navigation formation flying autonomous navigation and control orbit control orbit mainte-nance卫星编队飞行动力学与控制研究
简要介绍了卫星编队飞行的动力学与控制研究的'最新进展,对今后研究工作的重点提出了建议.
作 者：李俊峰 高云峰 宝音贺西 李响 王宗钢 王虎妹 作者单位：清华大学工程力学与航天航空系,北京,100084 刊 名：力学与实践 ISTIC PKU英文刊名：MECHANICS IN ENGINEERING 年，卷(期)： 24(2) 分类号：V4 关键词：卫星编队飞行 动力学与控制 C-W-Hill方程 轨道根数法基于HLA的小卫星编队飞行分布式仿真
小卫星编队飞行技术的应用需要突破构形保持、姿态协同等复杂的'关键技术难题.在一定逼近度下建立地面仿真环境,既可用于测试与验证复杂关键技术解决方案的有效性和可行性,又大大降低了系统研制代价和新技术应用的风险性.根据HLA(高层体系结构)分布式仿真技术,设计实现了小卫星编队飞行分布式仿真平台.仿真平台包含小卫星编队构形维持控制、重构控制和小卫星姿态指向一致控制等模块,具有对仿真结果的统计分析能力.同时以成像高度计三星编队为例,利用仿真平台进行了数字仿真,验证了该平台的可行性以及小卫星编队飞行构形维持和姿态指向一致控制模块的有效性.
作 者：刘�Z 郑建华 张皓 LIU Jing ZHENG Jian-hua ZHANG Hao 作者单位：刘�Z,LIU Jing(中国科学院研究生院,北京,100190;中国科学院空间科学与应用研究中心,北京,100190)郑建华,张皓,ZHENG Jian-hua,ZHANG Hao(中国科学院空间科学与应用研究中心,北京,100190)
刊 名：计算机仿真 ISTIC PKU英文刊名：COMPUTER SIMULATION 年，卷(期)： 27(5) 分类号：V411.8 关键词：小卫星编队 高层体系结构 分布式仿真编队飞行干涉SAR卫星系统任务分析与设计
介绍了编队飞行卫星干涉合成孔径雷达(InSAR)测高的基本原理,在此基础上提出了编队飞行InSAR卫星系统顶层任务分析的基本要素和流程,分解出了测高误差分配、基线设计与测量、轨道构型设计、星间同步等关键技术,对各关键技术的相互关系及其基本解决途径进行了研究,并分析比较了不同InSAR栽荷工作模式的'性能及其与卫星系统的相互约束关系,可以为型号系统设计提供参考.
作 者：张润宁 李洋 李国军 ZHANG Running LI Yang LI Guojun 作者单位：航天东方红卫星有限公司,北京,100094 刊 名：航天器工程 ISTIC英文刊名：SPACECRAFT ENGINEERING 年，卷(期)： 17(5) 分类号：V448 关键词：干涉合成孔径雷达 编队飞行 系统任务分析基于STK的编队飞行队形保持控制及仿真
小卫星编队飞行是近年来各个国家航天领域研究的重点,而编队飞行队形的保持控制是其中的一个重要方面.主要介绍了一种基于STK的编队飞行队形保持控制仿真实现方法.控制算法采用了基于Hill方程动力学模型的线性二次型最优控制.利用STK中的嵌入式脚本(Plug-in),将由控制算法得到的'队形保持控制力,添加到STK轨道计算的力学模型中,从而进行队形保持控制.通过对有一定初始构型偏差的卫星编队飞行进行仿真,控制结果表明:控制后的卫星编队队形误差可控制在1m之内,最高精度可达到厘米级.从而验证了此控制方法及仿真实现方法的可行性.
作 者：吴霞 郑建华 WU Xia ZHENG Jian-hua 作者单位：中国科学院研究生院,中国科学院空间科学与应用研究中心,北京,100080 刊 名：计算机仿真 ISTIC PKU英文刊名：COMPUTER SIMULATION 年，卷(期)： 24(3) 分类号：V41 关键词：编队飞行 队形控制 线性二次型最优控制微小卫星综合电子系统设计
微小卫星综合电子系统采用集中管理、分散控制的设计思想,以充分发挥软件作用为指导原则,即采用星上网和嵌入式管理执行单元技术手段,构建微小卫星综合电子系统,文章重点讨论了系统设计.
作 者：李孝同 施思寒 李冠群 LI Xiaotong SHI Sihan LI Guanqun 作者单位：航天东方红卫星有限公司,北京,100094 刊 名：航天器工程 ISTIC英文刊名：SPACECRAFT ENGINEERING 年，卷(期)： 17(1) 分类号：V44 关键词：微小卫星综合电子系统 星上网 嵌入式管理执行单元卫星编队飞行相对位置保持的脉冲控制
研究了卫星编队飞行相对位置保持的脉冲控制方法.分析基于动力学模型的周期脉冲控制策略,讨论其工程可实现性,并在考虑存在较大测量噪声情况下提出了周期多步脉冲控制的方法.数字仿真的`结果比较显示了这种多步脉冲控制方法的有效性.
作 者：郭碧波 李立涛 强文义 梁斌 李成 Guo Bibo Li Litao Qiang Wenyi Liang Bin Li Cheng 作者单位：郭碧波,强文义,Guo Bibo,Qiang Wenyi(哈尔滨工业大学控制科学与工程系,哈尔滨,150001)李立涛,梁斌,李成,Li Litao,Liang Bin,Li Cheng(哈尔滨工业大学深圳研究院深圳空间技术发展中心,深圳,518057)
刊 名：航天控制 ISTIC PKU英文刊名：AEROSPACE CONTROL 年，卷(期)： 25(2) 分类号：V529 关键词：Hill方程 多步脉冲控制 编队飞行 位置保持椭圆轨道卫星编队飞行的构型设计
研究了椭圆轨道卫星编队飞行的构型设计问题.首先给出常用的两类相对运动方程,即基于相对轨道状态的相对运动方程和基于轨道根数的.相对运动方程,并推导出两类相对运动方程之间的对应关系.然后,针对卫星编队飞行的构型设计问题,结合两类相对运动方程的优点,提出一种简化的编队飞行构型设计方法,避免了复杂的计算.最后通过数学仿真进行了验证.
作 者：车汝才 CHE Rucai 作者单位：北京控制工程研究所,北京,100190 刊 名：航天控制 ISTIC PKU英文刊名：AEROSPACE CONTROL 年，卷(期)： 28(2) 分类号：V323.18 关键词：椭圆轨道 编队飞行 构型设计 相对运动基于轨道摄动解的卫星编队飞行
用完全不同的方法推导出一种两颗卫星相对运动的表达式.首先,它描述的是一颗真实的卫星相对一颗在理想轨道上运动的虚拟卫星的运动,而这正是研究编队飞行所必须的;其次,这个表达式将真实卫星相对虚拟卫星的三维位置表示成虚拟卫星的Brouwer平根数及两卫星轨道根数之差的函数.据此便可以充分应用已有的关于轨道摄动的研究成果.作为一个基本模型,首先讨论了一颗真实卫星相对虚拟卫星形成椭圆型地面轨迹的飞行方式.基于轨道长期摄动的`已有结果可以很容易地揭示这种飞行方式的长期变化,从而可以毫无困难地制定出轨道调整的策略.最后还研究了三颗卫星以同一条椭圆轨迹飞行的轨道设计和控制问题,该椭圆以虚拟卫星为中心.
作 者：杨维廉 作者单位：航天科技集团五院总体部,北京,100086 刊 名：宇航学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF ASTRONAUTICS 年，卷(期)：2008 29(4) 分类号：V421.4+1 关键词：编队飞行 卫星轨道 轨道摄动 轨道控制 Formation flying Satellite orbit Orbit perturbation Orbit control★ 混合式教学设计
