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国家自然科学基金(11172077)

作品数:8 被引量:30H指数:3
相关作者:荆武兴刘玥钱霙婧高长生韦文书更多>>
相关机构:哈尔滨工业大学北京工业大学中国东方红卫星股份有限公司更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家教育部博士点基金国家自然科学基金创新研究群体项目更多>>
相关领域:航空宇航科学技术更多>>

文献类型

  • 8篇中文期刊文章

领域

  • 8篇航空宇航科学...

主题

  • 4篇月球
  • 3篇低能
  • 2篇低能量
  • 2篇月球探测
  • 2篇月球探测器
  • 1篇弹道
  • 1篇弹道导弹
  • 1篇导弹
  • 1篇导弹飞行
  • 1篇地月
  • 1篇遗传算法
  • 1篇制导
  • 1篇制导算法
  • 1篇制动
  • 1篇软着陆
  • 1篇三体问题
  • 1篇逃逸
  • 1篇拟周期
  • 1篇平动点
  • 1篇燃料最优

机构

  • 7篇哈尔滨工业大...
  • 3篇北京工业大学
  • 2篇中国东方红卫...
  • 1篇上海宇航系统...

作者

  • 7篇荆武兴
  • 5篇刘玥
  • 3篇钱霙婧
  • 2篇高长生
  • 1篇韦文书
  • 1篇马林
  • 1篇王鹏

传媒

  • 3篇哈尔滨工业大...
  • 1篇系统工程与电...
  • 1篇宇航学报
  • 1篇航空学报
  • 1篇Intern...
  • 1篇载人航天

年份

  • 1篇2021
  • 1篇2018
  • 1篇2016
  • 1篇2015
  • 2篇2014
  • 1篇2013
  • 1篇2012
8 条 记 录,以下是 1-8
排序方式:
月地低能返回轨道最优控制策略研究被引量:1
2018年
为解决月球货运飞船采用的低能返回轨道对初值极为敏感的问题,研究了月地低能返回轨道的最优控制策略。首先基于椭圆四体动力学模型,分析了月地低能返回轨道的动力学特性;进而引入协方差分析法分析了轨道初始飞行状态的误差传播特性,确定了保证终端再入点高度约束要求的飞行器入轨点位置、速度以及入轨时刻控制精度需求;根据轨道对不同时期施加控制的敏感性不同,设计了一种三脉冲轨道控制策略,以实现既精确控制落点约束,又节约控制燃料消耗的目的。从仿真结果可知,该策略可有效控制月地低能返回轨道终端再入点精度,降低初始敏感度。该控制方案用于月地转移可显著降低对推进控制系统的精度需求,提高转移方案的工程可实现性。
刘玥付凯林荆武兴钱霙婧
关键词:低能量控制策略
月球低能返回轨道设计的混合自适应遗传算法被引量:4
2016年
针对月球探测器低能量返回轨道设计问题,在椭圆四体问题下建立探测器动力学模型,考虑太阳引力与月球椭圆运动对探测器轨道的影响,并分析探测器低能量返回轨道的存在性与轨道动力学特性,以及针对设计月球最低能量返回轨道过程中模型强非线性、全局优化性能差等现象,提出了一种混合自适应遗传算法用于寻找月球探测器返回地球所需的最低能量以及对应的转移轨道,算法根据种群适应度数据自适应改变进化特征,提高了种群向全局最优点进化的效率,降低了计算量.仿真结果表明,此种算法可以精确高效地计算月球探测器返回地球所需的最低能量,所需的速度脉冲仅为传统的双曲拼接法的75%,显著节约了能源消耗.
刘玥钱霙婧马林王鹏荆武兴
关键词:月球探测器低能量自适应遗传算法
椭圆三体问题下月球L_2低能逃逸轨道设计被引量:3
2014年
针对圆形限制性三体问题下求解月球探测器逃逸轨道时,不能充分利用月球椭圆公转动力学特性节约逃逸能量的问题,对动力学模型进行拓展,在椭圆三体问题下建立月球探测器轨道动力学方程与能量表达式。首先通过理论推导,求解了探测器逃逸所需的发射能量与逃逸过程中的轨道能量随月地椭圆相对运动状态的数学表达式,对其进行分析发现,同一环月轨道上出发的逃逸探测器所需发射能量与地月距离呈正相关,而逃逸过程中探测器轨道能量变化与地月相向运动速度呈正相关,从而得出在月球接近其近地点过程中发射逃逸探测器可以最大限度节约发射能量的结论。在此基础上,引入庞加莱截面法设计探测器最低能量逃逸轨道。通过寻找使逃逸轨道所在不变流形的庞加莱截面收缩为一点的发射位置与能量,求解不同地月相位下的逃逸轨道能量需求,进而迭代求解能量最优逃逸轨道。最终,通过对比仿真结果得到,月球真近角为283°时发射逃逸探测器将最节约能量,与理论推导的结果相吻合。相对于圆形限制性三体问题下推导的最低逃逸能量,采用椭圆三体模型设计的低能量逃逸轨道可以节约8%左右的发射能量,对于深空探测等任务来说具有明显优势。
荆武兴刘玥
关键词:月球节能
利用虚拟卫星法求解火星探测器近火点制动策略被引量:3
2013年
针对采用极大值原理求解火星探测器近火点制动最优推力策略时初值不易猜测、迭代不易收敛的问题,介绍并推导了虚拟卫星方法,即通过假想一颗虚拟卫星在目标轨道上运行,探测器利用最优控制算法求解推力策略,使探测器本身与虚拟卫星的终端相对位置和速度为零,从而实现了精确入轨.在利用极大值原理求解最优推力策略的过程中,共轭变量初值的选择问题得到了解决.利用虚拟卫星方法中的相对运动关系,可以将没有实际意义的共轭变量初值转化为具有物理意义或者较易猜测的变量进行初始估计,克服了共轭变量初值猜测的盲目性,使得迭代更容易收敛.仿真结果证明了该方法的有效性.
刘玥荆武兴
关键词:火星探测燃料最优极大值原理
地月平动点拟周期轨道设计方法被引量:4
2014年
地月平动点附近存在的大量拟周期轨道是一类用途广泛的轨道,其设计方法一直是研究的热点。为了克服使用圆形限制性三体模型设计任务轨道时缺乏摄动分析的不足,提出了改进的基于高精度星历模型和多步打靶法的设计方法。具体地,根据地月平动点拟周期轨道在瞬时平动点旋转坐标系中的特征,基于瞬时平动点的运动规律,结合多步打靶法,推导出了三维空间拟周期轨道拼接点的求解方法。仿真分析表明,所提的设计方法可以有效地设计出地月平动点拟周期轨道。
钱霙婧荆武兴刘玥李涧青
关键词:平动点微分修正
Finite Thrust Transfer Strategy Designing for Low Energy Moon Return Based on GPM/VSM被引量:2
2015年
In a low energy moon return mission, due to the weak stability of the orbit, it is necessary to implement an accurate orbital maneuver to guarantee a successful return. During the process of getting the optimal thrust control with these two kinds of methods, it is hard to guess the initial value of the co-states in the indirect method while a large amount of calculation is needed to insure the precision in the direct method. To solve the problem, in this paper a combined method is given which has the merit of both direct and indirect methods. In this method, the virtual satellite method(VSM) and the Gauss pseudo-spectral method(GPM)are applied, while the fuel optimal control strategy is computed with GPM to carry out a soft rendezvous between the spacecraft and a hypothetical virtual satellite running on the nominal low energy return orbit so that the spacecraft will enter the return orbit accurately. Compared with the direct and indirect methods, this combined method can avoid guessing the initial value of the co-states and the complexity of calculation is acceptable. According to the simulation results, the spacecraft is inserted to the target return orbit with a high accuracy and also the optimization is very effective.
Liu YueWu-Xing JingYing-Ying Xiao
关键词:MOONOPTIMIZATION
经济型月球探测器精确定点软着陆制导算法被引量:3
2021年
针对未来经济型月球探测器精确定点软着陆问题,考虑发动机特性及终端状态约束,对主减速段制导算法进行了研究。首先考虑到未来月球通信网络的建立和资源的利用,提出了一种探测器在环月极轨道运行时的月面着陆点全覆盖环月调相策略。然后在北东地坐标系下建立软着陆主减速段的质心动力学模型,依据动力学模型将探测器的运动分为纵向平面运动和横向运动并分别设计在线闭环制导律。纵向平面运动采用改进显式制导算法,并基于有限推力思想和主减速段误差传播特性设计了满足终端航向位置约束的点火角修正策略;对于横向运动控制,首先基于ZEM/ZEV最优反馈制导律给出横向制导指令,然后采用PWPF将连续形式的制导指令调制为脉冲形式。仿真结果表明了该制导律能够满足所有终端状态约束,具有燃耗次优性、自主性、实时性和一定的鲁棒性,同时易于工程实现。
高峰荆武兴高长生李志刚钟伟
机动发射的弹道导弹飞行诸元的快速计算被引量:11
2012年
基于解析预报与数值寻优相结合的方法,本文研究机动发射的弹道导弹飞行诸元快速设计问题.首先,利用线性回归方法建立了导弹诸参数与发射信息之间的多项式拟合关系式,利用该式可以得到飞行方案诸参数迭代初值;然后,以弹道落点纵向偏差、横向偏差及弹道顶点高度偏差平方和极小为指标函数,采用Levenberg-Marquardt方法搜索诸参数精确解;最后,以民兵III弹道导弹为例,对所提方法进行了仿真验证,研究结果表明,该方法计算量少,适合已定参数的导弹大范围机动发射的快速计算,且在落点精度要求不高的情况下,可以用解析表达式的解作为弹道飞行方案诸元的值,对目标进行打击.
韦文书荆武兴高长生
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