变轨
- 基于经验模式分解和多项式拟合的静止卫星变轨预测
别并预测静止卫星变轨，仍面临缺少自动化、高鲁棒性算法的困难[5]。常用的噪声滤除方法[6-9]为使用小波变换在不同尺度上分解带噪信号，再在不含噪尺度上对信号进行分析，但其性能受小波基选取影响。经验模式分解方法[10]可根据信号本身的时间尺度特性自适应选取“基函数”，克服了小波基选择难题。该文在经验模式分解域，通过残差分量多项式预测值与真实值误差的阈值化处理，实时判断静止卫星是否变轨。1 EMD方法和一致性EMD方法经验模式分解（Empirical Mode
电子设计工程 2023年15期2023-07-25
- 嫦娥五号月球轨道交会导引策略设计
定了远程导引各次变轨过程全程测控可见的设计原则。而月球背面天然遮挡造成环月轨道每圈都有约1/3 的时间测控站不可见。在月球测控弧段受限条件下，既要满足变轨全程可见又要兼顾变轨过程能量较优，这是以往空间交会任务从未面临过的全新挑战。已有学者对交会导引策略设计开展了大量的研究工作，主要包括理论研究和工程设计2 个方向。理论研究学者将交会导引策略设计问题转化为燃料最优的控制问题，采用理论最优和数值优化方法进行求解。这主要包括：Prussing 等［1-3］研究了
航空学报 2023年5期2023-04-19
- 例析卫星变轨问题的易错类型
的热点.由于卫星变轨问题涉及的知识点多、综合性强,对学习“万有引力与宇宙航行”的相关知识有着很重要的意义,而学生在解题过程中又常出现一些典型错误,本文就此进行归纳总结,希望对大家有所帮助.1 卫星变轨问题概述1.1 稳定运行的条件卫星绕天体稳定运行的条件是做圆周运动所需向心力等于万有引力,即1.2 变轨运动的条件1.3 常见的卫星变轨问题规律总结卫星变轨问题最常见的有卫星的发射和变轨问题、飞船对接问题,其中飞船的对接问题最为典型.分析时常用规律有三点:在变
高中数理化 2022年18期2022-10-26
- 基于LabVIEW的高速列车变轨装置监测诊断系统研究
、驼背运输及采用变轨距转向架。采用变轨距转向架技术，解决不同轨距联运问题具有周期短、费用低、效率高等优点[1-2]。目前世界上典型的变轨距技术产品主要有西班牙Talgo RD、CAF BRAVA、OGI轮轴、德国DB AG/Rafil Type V、瑞士MOB EV 09、 波兰SUW 2000、日本可变轨距列车、韩国KGCW等[3]。对于新研发的自动变轨设备，国内可借鉴的资料较少，变轨转向架或变轨列车能否顺利安全通过变轨装置至关重要。另一方面，变轨距转向
铁道车辆 2022年4期2022-09-29
- 高速动车组可变轨距轮对变轨力实验研究
距线路需求,开发变轨距转向架动车组具有重要意义[3-5].随着“一带一路”倡议的推动,我国在变轨距技术研究方面热情陡增[6],而国外主要是日韩和欧洲等国家在进行变轨距转向架研究,其中西班牙已经较为成熟地掌握了变轨距技术[7].目前,国内针对变轨距技术的研究主要是进行了国外研究进展分析和计算机仿真等方面工作,真正进行试验研究的较少,尤其是关于变轨距轮对变轨力方面的试验研究暂时空白[8-12].而变轨力是关系到车辆能否顺利可靠变轨,且涉及到车辆自身和地面变轨装
大连交通大学学报 2022年3期2022-07-18
- 逆社会时钟：他们为何按下人生的“变轨”键
们按下了人生的“变轨”键？他们在“逆时钟”的跑道上做了些什么 陆晓娅是资深心理工作者。在她看来，很多人从出生起便被设置好固定的跑道：人生前18年按部就班地读书，20多岁毕业找工作，30岁成家立业，60岁退休养老……人们在这条跑道上彼此追赶，害怕成为“滞后者”，担心走上“弯路”。 唐晓芸是个例外。她在新浪教育频道工作9年后，和朋友一起创办“一起作业网”，用5年时间将公司做到两三千人的规模。她没有停下来，年近40再次放弃事业，去国外留学。决定留学是
读报参考 2022年15期2022-06-13
- 基于Kappa制导的大空域变轨技术
舰导弹都采用机动变轨弹道。所谓变轨弹道,是指为了增加敌方对我反舰导弹的预测难度,并尽可能缩小敌方反应时间,提高突防概率,反舰导弹从发射开始,在燃料消耗、导航精度和作战时间允许的情况下实现的弹道轨迹变化。顾文锦等采用比例导引进行机动弹道设计，未考虑接近目标时攻角过大问题;庄益夫等采用变结构导引律进行机动弹道设计，但是由于引入符合项，存在抖振问题;毕开波等分析了导弹机动变轨的突防效能，但仅限于几种典型的机动变轨方式。基于Kappa制导算法，文中提出一种大气层内
弹箭与制导学报 2022年1期2022-04-01
- 不同轨距间列车不停车通行技术研究
驼背运输车及采用变轨距转向架。相比其他类方法，采用变轨距转向架具有过轨时间短、效率高、运营费用低的特点，因此采用变轨距转向架技术来进行丝绸之路经济带的铁路联运必然成为首选。但是目前在“一带一路”跨国铁路运输中采用的主要是转运换乘，更换行走部的方法，这种模式通关时间较长，变轨作业效率不高，影响物流货运速度。为了更好地推进“一带一路”战略的实施，必须要解决作为丝绸之路经济带的交通纽带——亚欧大陆桥铁路轨距不同条件下的列车高效通行问题。而目前在国际联运中，鉴于变
科技与创新 2021年15期2021-11-28
- 地面变轨装置的研究与设计
路的直通运行，可变轨距转向架(以下称“变轨转向架”)应运而生。变轨转向架有多种形式，无论其形式如何，都必须设置与之匹配的地面轨距调整控制装置(简称“地面变轨装置”)才能完成列车在动态下自动变轨的过程。研究地面变轨装置，实现变轨转向架轮对内侧距的改变，保证其在不同轨距线路上安全运行，对实现国际铁路高速、高效互联互通，推动国际经济合作及发展具有重大意义。本文设计了一种适用于1 435 mm和1 520 mm轨距的标准轨距地面变轨装置。1 国内外地面变轨装置发展
铁道车辆 2021年2期2021-08-28
- 变轨距转向架用制动夹钳变轨装置设计与试验*
解决的问题，采用变轨距转向架是行之有效的首选方案［1］。变轨距转向架与传统转向架的不同在于采用了轨距可变轮对。变轨距转向架基础制动装置的设计需要满足不同轨距下的兼容问题，在转向架变轨过程中，轮装制动盘与车轮一起发生横向移动，因此，轮装制动夹钳单元需要跟随车轮的横向移动进行随动，并且能够在新的轨距位置进行自锁固定，这是传统夹钳不具备的功能。根据科技部400 km/h制动系统研制任务书分工，北京纵横机电科技有限公司研制了一种适用于1 435 mm/1 520
铁道机车车辆 2021年3期2021-07-12
- 卫星变轨问题的情境模型建构与参量研究
福建 卫星变轨问题是以处于圆形或椭圆形轨道上环绕中心天体运行的卫星在受外界因素(如力、光压等)影响下而产生偏离轨道现象为情境载体，设计试题主体和问题，研究其动态规律、参量变化和定量分析等相关内容。对比卫星稳定环绕问题情境模型，变轨问题具有相似又有差异的动力学特性，同时又涉及不同轨道动态变化规律，两者即有联系又有区别，同时又结合了圆周运动、牛顿运动定律、离心运动、功能关系、动态分析等数学、物理学知识，具有一定综合性试题特征。变轨问题的模型建构和试题编制理念体
教学考试(高考物理) 2021年2期2021-05-29
- 旋转式三维编织预制件的计算机模拟
中锭子位置变换与变轨装置状态对应关系的数学模型，并利用计算机编程对编织纱线的运动路径进行模拟，结合图形软件构建纱线运动轨迹的实体模型，从而完成对织物结构的模拟。1 旋转式三维编织设备旋转式三维编织设备[7]可分为Tsuzuki式、3TEX式和Herzog式，其主要区别为锭子在相邻叶轮交会处的运动方式不同。Tsuzuki式[8]三维旋转编织设备底盘如图1(a)所示，底盘上装有叶轮和锭子，相邻叶轮交会处仅放置一个锭子，在编织过程中相邻行或列的叶轮反向间隔转动，
东华大学学报（自然科学版） 2021年1期2021-04-01
- 机动卫星星座对多区域目标成像任务规划
缺少考虑卫星进行变轨的情况。本文针对机动卫星星座对多区域目标的成像任务规划问题，首先给出相关约束及优化指标；然后，提出单星单目标观测方法，给出目标可见性及卫星变轨策略；接着，通过条带划分将区域目标观测问题转化为点目标观测问题，建立优化问题模型并给出条带观测策略，利用遗传算法优化星座对多区域目标的观测总面积；最后，通过仿真算例验证算法的可行性和优化效果。1 相关约束及指标本文针对特定的星座构型及成像条件，相关约束包括：1)卫星星座由n颗太阳同步圆轨道卫星组成
宇航学报 2021年2期2021-03-13
- 从“天问一号”发射浅析卫星变轨问题
星的途中,将经历变轨过程,包括其他大多数的卫星,在发射或运行过程中,都会通过改变轨道来完成一系列调整．鉴于此,不妨透过“天问一号”的发射过程,结合万有引力部分相关知识,来探究卫星的变轨问题．1 卫星变轨过程从开普勒三定律的发现,到万有引力定律被推出,中间的发现过程如图1所示,同学们可根据这一思路尝试着进行推导．图1上述两个定律在卫星变轨过程中都有应用,一般来说,其需要多级运载火箭不断提供能量进而实现轨道的变化,同时在飞行过程中还需要多次调整位置,可见整个变
高中数理化 2020年22期2021-01-14
- 《变轨》阅读
）1.本文围绕“变轨”展开故事情节，请从“我”的角度概括这一主要过程。2.文中第⑨段中说：“我被一种说不清的东西击中了。”你认为这种“说不清的东西”是什么？3.你如何理解第⑩段中画线的句子？她愿意当一个火箭助推器，在燃料烧光之前，把我送到预定的轨道。4.请你赏析本文标题《变轨》。（广东省深圳市海湾中学 李 鑫/设题）[参考答案]1.①“我”准备参加上海的中考，“我”妈希望“我”通过考试回到上海。②“我”原以为自己是个上海小孩，但寒假的一个下午遇到了一群刚结
中学生阅读·初中·读写 2020年3期2020-05-22
- 基于改进遗传算法的有限推力远程导引变轨策略
研究大多基于脉冲变轨[1]. 在真实工作状态下进行轨道转移时，由于发动机推力制约，脉冲式变轨并不符合轨道转移的实际情况[2]，特别是发动机推力较小的航天器在远距离轨道转移时，所需时间较长，存在很长的推力弧段，此时脉冲式变轨假设不再成立[3]. 与脉冲式轨道转移技术相比，基于有限推力的轨道转移技术能够真实反映航天器的工作状态，在提高研究结果真实性、 精确性方面有很大的优越性.基于有限推力的航天器轨道转移优化问题的本质是泛函空间最优控制问题[4]，根据优化过程
中北大学学报(自然科学版) 2020年3期2020-04-29
- 航天器轨道仿真中的一种实时变轨仿真策略*
展示航天器飞行和变轨效果，为设计工作带来便利；在此基础上实现实时变轨，即设计人员在仿真进程中根据航天器飞行情况适时发出变轨指令，控制航天器变轨飞行，便可在一次仿真中控制航天器完成多次变轨，观察航天器在轨道不同位置上的变轨效果，以及经多次变轨调整后航天器的轨道变化情况，进而验证设计方案可行性，降低试验成本，提高设计效率。国内外学者对于航天器的三维可视化仿真进行了大量研究。文献[2]基于OpenGL设计了一种小卫星在轨运行可视化仿真系统，实现对小卫星的实时监测
弹箭与制导学报 2019年3期2019-11-13
- 卫星变轨过程中几个速度的比较
较模糊，特别是对变轨时涉及到的几个速度大小的比较理解困难，卫星变轨问题又成为物理教学中的一个重点和难点。本文以嫦娥一号在撞击月球前进行的多次变轨为背景，就变轨过程中这几个速度大小比较的问题作深入分析。情景是这样的：为了最大限度地利用嫦娥一号卫星在轨的宝贵资源，为后续任务开展有关验证试验积累数据和经验，嫦娥一号在撞击月球之前，进行了多次变轨，如图1所示，先由200km圆轨道降到100km圆轨道，继而降到远月点100km、近月点15km的椭圆轨道。设卫星在20
启迪与智慧·教育版 2019年4期2019-10-23
- 从向心力的供需关系看卫星的运行及变轨
其中卫星运行及其变轨是该章的重点，也是高考考查的高频知识点。大部分学生对该知识点掌握不够系统，理解不够深刻，部分资料教辅对卫星变轨问题涉及的物理量有一些错误认识。本文试图从向心力的供需角度帮助学生梳理卫星的运行及变轨问题。一、卫星的运行及变轨思考：如果卫星速度突然增大了，它会怎么运转呢？当卫星速度突然增大时，它所需要的向心力就突然增大，地球给它的引力就不足以提供它做圆周运动需要的向心力了，那么它就会做远离圆心的运动——离心运动。怎样才能让卫星变轨到更高的圆
师道(教研) 2019年4期2019-04-18
- 探测器月地转移入射变轨策略优化设计
月轨道出发，通过变轨机动进入月地转移轨道。月地转移入射(Trans-Earth Insertion，TEI)变轨策略的优化设计是一个经典的月球探测轨道设计问题，也是我国实现探测器月球采样返回必须突破的一项关键轨道设计技术。国内外诸多学者已对探测器月地转移入射变轨策略的设计进行了深入的研究[1-5]。文献[1]针对从环绕月球的圆形轨道出发进入逃逸轨道的问题，研究了一脉冲和两脉冲变轨方案，其中第一个脉冲在环绕轨道上施加，而两脉冲变轨方案的第二个脉冲是在月球影响
航天器工程 2019年1期2019-03-06
- GEO卫星快速发射入轨定点控制方法
过3～5次远地点变轨进入准GEO轨道，然后经过轨道捕获进入定点位置，一般采用星地大回路控制。整个入轨定点过程一般需要1～2周时间。第2类为运载火箭+上面级发射入轨定点方案。首先火箭和上面级直接将卫星送入GEO轨道，时间不大于6 h。卫星虽然进入了GEO轨道，但并没有进入需要的定点位置(如：从我国西昌发射，上面级分离卫星经度约80°(W)，位于美洲上空，距离中国上空较远)，然后卫星漂移进入定点位置。整个入轨定点的时间一般不小于2周。可以看出上述两类GEO卫星
中国空间科学技术 2019年6期2019-02-21
- 俄罗斯LUCH-Olymp卫星频繁机动变轨事件综合分析
mp卫星的12次变轨行为，研判获取了Olymp卫星的活动规律、变轨意图以及实施策略等关键信息。1 历次变轨事件分析1.1 历次变轨事件梳理2014年9月27日，俄罗斯“质子”-M火箭在拜科努尔航天发射场为俄国防部和俄联邦安全局发射了重达3358 kg的军事通信卫星Olymp。卫星自发射入轨至今，先后实施了12次在轨机动，从最初发射定点的东经54°位置，向东最远漂移至东经96.5°，向西最远漂移至西经24.3°，单次变轨幅度最大114°、最小1°，截至201
航天电子对抗 2019年6期2019-02-13
- 天体运动中的四大难点
地卫星；线速度；变轨分析：近地卫星和同步卫星都是地球卫星，都满足万有引力提供向心力。比如可以用GMmr2=mv2r比较二者的线速度大小。其他物理量亦是如此。同步卫星和地球表面物体角速度相等，周期相等。利用v=ωr和a=ω2r来求解。如果单独比较赤道表面物体和近地卫星，需要用同步卫星做桥梁。题型二：双星及多星模型例2 宇宙中质量相当的两个孤立星体通常可以看成双星系统，不计其他星球的吸引，它们彼此对对方的万有引力提供圆周运动的向心力，二者都做匀速圆周运动，圆心
考试周刊 2018年95期2018-11-14
- 滑翔变轨飞行弹道导弹突防问题思考
起、平飞和俯冲等变轨飞行动作[1]，但这些动作设计的初衷不是用于突防，而且这些动作只在导弹飞行过程中某一时段内实施，将其作为整个导弹飞行过程中完整的突防措施是不够的。这一时期弹道导弹突防主要使用的是雷达干扰技术和拦截弹导引头示假技术。随着滑翔弹道导弹研究的兴起，许多弹道导弹突防技术研究人员开始关注并研究在大气层内滑翔变轨飞行的弹道导弹突防能力，有些研究人员认为大气层内滑翔变轨飞行是当前弹道导弹突防的一个重要发展方向[2]。目前弹道导弹突防技术表现出两个不同
航天电子对抗 2018年3期2018-07-14
- 万有引力定律的应用
；向心力；卫星；变轨【中图分类号】G633.7 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）12-0036-02本文就目前的教科版高中新课标物理中万有引力定律的应用一章节展开尽可能全面的讨论和分析，让同学们能更清楚的知道这部分内容的主次关系，教学时从何出发、重点在哪些地方，如何做到“教学无死角，解题无障碍”，旨在让学生在学习时容易理解并活学活用而不只是单纯的应付考试。在进行本次论文之前，我在学习和研究过程中，发现学生存在以下问题：1.不能正
课程教育研究·新教师教学 2017年12期2017-12-19
- 航天器远程自主交会方法设计与实现
于远程自主交会的变轨策略，设计航天器上自主变轨规划算法，通过初值计算和精确解迭代两个步骤对变轨策略进行求解，获得变轨控制参数。采用拟平均根数法结合平均密度法进行轨道预报，在尽量保证模型精度的同时极大降低了轨控参数求解过程中的在轨计算量。仿真结果表明，使用该方法规划的远程导引段轨道控制，可使终端精度满足指标要求，且方法简单可靠、合理可行，具有工程应用价值。航天器；远程；自主变轨规划；解析法轨道预报0 引 言航天器交会对接(Rendezvous and doc
宇航学报 2017年9期2017-10-13
- 类X-37B飞行器气动力辅助异面变轨性能研究
器气动力辅助异面变轨性能研究左光1和宇硕2石泳1屈峰1侯砚泽1陈鑫1张敏捷1（1 北京空间技术研制试验中心，北京 100094）（2 北京电子工程总体研究所，北京 100854）X-37B是美国波音公司制造的一种可重复使用无人升力体飞行器，其具体任务一直备受关注和猜测。X-37B轨道试验飞行器曾多次进行轨道面内和面外机动。外界猜测X-37B可能降低轨道高度，进入有稀薄大气的高度，利用气动力大幅度横跨轨道飞行。文章分析了气动力辅助异面变轨的过程，其中在大气层
航天返回与遥感 2017年4期2017-09-28
- 基于最优机动参数的靶弹变轨研究
优机动参数的靶弹变轨研究毕开波，张翼飞，隋先辉（大连舰艇学院导弹系，辽宁大连116018）在跃升机动、蛇行机动、摆式机动和螺旋机动4种机动的变轨通用控制指令形式基础上，以拦截弹脱靶量的大小作为评判靶弹突防效果的指标，建立了末端机动靶弹突防效果的脱靶量分析模型，并提出了上述4种形式变轨突防最优参数的设计方法。在这些最优参数的作用下，导弹靶弹的机动变轨可实现最佳的突防效果，从而提升防空导弹的实战训练效果。导弹靶弹；突防效果；弹道变轨；机动参数目前，发达国家装备
海军航空大学学报 2017年3期2017-09-03
- 微小卫星的气动力辅助变轨优化设计
卫星的气动力辅助变轨优化设计姬聪云1南 英1吴会英2安 彬11.南京航空航天大学航天学院，南京2100162.上海微小卫星工程中心，上海201203采用伪谱法对微小卫星气动力辅助变轨问题进行研究，在考虑热流限制、控制约束的条件下进行优化设计，得到微小卫星气动力辅助变轨的最优控制解。在此基础上，通过改变转移轨道的近地点高度，得到卫星的另一组飞行轨迹。比较这2组飞行轨迹，分析了转移轨道近地点高度对气动力辅助变轨的影响：近地点高度越高，依靠气动力辅助所能改变的轨
航天控制 2017年1期2017-08-07
- 环月快速交会调相策略设计与任务分析
轨交会任务的调相变轨方案，采用四脉冲修正特殊点变轨算法进行求解。分析了快速交会的调相终端控制精度、最优初始相位角范围等任务特性参数，给出了满足调相段终端控制精度所需要的定轨精度，分析了环月轨道倾角、调相段终端瞄准相对状态和调相时间对最优初始相位角范围和变轨总速度增量的影响规律。仿真结果表明，实施环月快速交会任务，要求追踪器与目标器的定轨精度均较高，但追踪器的最优初始相位角范围较大。环月轨道；快速交会；调相1 引言近年来，载人登月作为载人航天的热点方向之一，
载人航天 2017年1期2017-07-18
- 有限推力机动变轨能力包络快速计算分析
6）有限推力机动变轨能力包络快速计算分析解永锋，周文勇，杜大程，陈 益，王传魁（北京宇航系统工程研究所，北京，100076）通过设计加权的组合性能指标函数，将机动变轨能力包络计算评估问题转化为一系列使组合性能指标最优的飞行任务规划问题求解，并采用求解精度高、收敛速度快的伪谱结点-非线性规划方法将存在多个推进-滑行段的最优任务规划问题离散转换并快速求解。算例仿真表明，采用该方法可以综合评估限定推进剂耗量、程序角速率限幅等约束下的机动变轨能力包络，给出满足可控
导弹与航天运载技术 2017年1期2017-04-25
- 直接优化算法在快速交会组合变轨策略中的应用
法在快速交会组合变轨策略中的应用李 萌1，2，龚胜平1，彭 坤3，马晓兵3（1.清华大学航天航空学院，北京100084；2.北京航天飞行控制中心，北京100094；3.中国空间技术研究院载人航天总体部，北京100094）快速交会远程导引段轨道机动过程中，交会时间受限、考虑测控约束的最小燃料消耗脉冲交会属于多变量优化问题，需要建立一种混合的优化算法对问题求解。建立了基于Lambert双脉冲的多脉冲快速变轨策略模型，给出一种三步串行的混合智能优化算法对模型进行
载人航天 2017年2期2017-04-11
- 凤泉湖高新区“变轨”走上快车道
会凤泉湖高新区“变轨”走上快车道◎ 凤泉湖高新区管委会一片片空地筑起围墙，一辆辆工程车来回穿梭，一座座厂房平地而起……最近，凤泉湖高新区内一片繁忙热闹的场景。随着园区招商引资工作的深入推进，入园项目一个个落地，这里正成为潮州投资和发展的热土。这是一个现代产业园“变轨”加速前进的故事，这也是一次中山与潮州结对帮扶“共建模式”的成功探索。2015年之前，位于湘桥区铁铺镇与饶平县钱东镇交界处的凤泉湖产业园虽然历经8年建设，但占地4000多亩的工业园区却一直未见企
中国科技产业 2017年2期2017-04-01
- 航天器变轨和对接问题浅议
0 0)航天器变轨和对接问题浅议冯昊(大同二中，山西 大同 0 3 7 0 0 0)学生对航天器的变轨及对接存在较大兴趣。航天器的变轨和对接涉及到物理知识中的圆周运动、供求平衡关系等。本文通过实际举例，阐述航天器的变轨及对接问题。航天器；变轨；对接在进行物理学习时，关于航天及万有引力的探讨是必可不少的，通过对知识点的了解，我们可以发现，在以往人造卫星发射成功的同时，对引力进行充分考虑及衡量是保证发射效率的基本前提，要想达到最佳射程，就需要充分考虑地球引力
中国设备工程 2017年1期2017-03-09
- 商业通信卫星电推进轨道转移费效比研究
，需要付出更多的变轨地面测控费用，并由此带来先期投资资金的利息损失等。文中建立电推进轨道转移的效益和成本模型，通过分析给出电推进轨道转移在我国航天应用的建议。电推进；轨道转移；费效比；效益与成本；静止轨道卫星0 引言电推进凭借比冲高的突出优势，在国外通信卫星上得到了广泛应用［1-4］，我国通信卫星电推进应用进程也在稳步推进中［5］。电推进在通信卫星上的应用是从完成南北位置保持任务开始的。电推进的应用促进了通信卫星容量的迅速提升，单星10～18 kW功率量级
真空与低温 2015年5期2015-10-31
- GEO卫星电推进与化学推进组合变轨方案研究
进与化学推进组合变轨方案研究田百义 黄美丽 冯昊 赵峭（北京空间飞行器总体设计部，北京 100094）针对GEO卫星采用电推进和化学推进系统进行变轨的问题，在给定轨道控制模型的基础上，给出实现轨道半长轴、偏心率和倾角3个参数单独调整和联合控制的控制律。结合假设的运载火箭发射能力约束，给出航天器不同入轨高度对应的初始质量。以此为约束，给出化学推进和电推进不同组合的6种GTO向GEO转移方案，并对比分析各方案完成变轨所需的时间、推进剂、速度增量以及完成变轨后的
航天器工程 2015年3期2015-10-28
- 考虑测控约束的非特殊点双冲量变轨规划算法研究
的非特殊点双冲量变轨规划算法研究吕纪远，张海联，叶东明，李九人（载人航天总体研究论证中心，北京 100094）非特殊点双冲量变轨问题中，使用近地点远地点双冲量变轨可以得到最优的速度增量，但没有考虑测控覆盖范围的约束。针对这个问题，对一般椭圆轨道的双脉冲变轨问题进行了介绍，在此基础上，将测控约束与非特殊点双脉冲变轨问题进行综合考虑，借助轨道外推、测控覆盖分析得到一套变轨规划算法，能够在考虑测控覆盖的约束下得到非特殊点双冲量变轨的最优解。仿真结果表明，规划算法
载人航天 2015年6期2015-10-24
- 初始轨道高度对气动力辅助异面变轨的影响
增加，气动力辅助变轨技术逐渐成为航天研究的热点之一。气动力辅助变轨技术概念是Howard London于1961年在航空协会第29届年会上首次提出的[1]，其核心思想是利用航天器受到的气动力，结合推力器的推力，提升航天器运行轨道改变或转移的效率[2-3]。气动力辅助变轨概念提出后，已经在星际探测任务方面得到了应用[4]。1997年，用于“火星全球探勘者号”（Mars global surveyor, MGS）的气动力辅助变轨正式成为探测任务的组成部分，火星
航天返回与遥感 2015年1期2015-10-11
- 远程导引脉冲变轨方案的有限推力修正
国内外对远程导引变轨方案设计进行了大量研究。文献［1，2］介绍了远程导引段的Hohmann交会、双椭圆转移和Lambert交会等方法；文献［3］在考虑测控约束的条件下，针对燃料消耗最优、交会时间最优或两者加权最优的目标进行了多脉冲变轨设计。上述脉冲式变轨是工程问题的简化处理。实际变轨过程中，推力大小有限，推进并非瞬时进行，特别是容许过载较小的卫星进行大轨道转移时，在轨道上存在较长的推力弧段，此时脉冲假设不再成立。随着高性能，中、低推进水平的液体火箭发动机的
上海航天 2014年1期2014-12-31
- 变轨条件下卫星贮箱内液体推进剂晃动特性三维数值模拟
体积，而航天器在变轨过程中必然使用液体推进剂，使贮箱内液体推进剂体积减小，且微重力或零重力下的液体晃动是一个非线性问题，这导致变轨过程中的液体晃动问题的研究更复杂。工程中最关心晃动频率和阻尼两个参数。在充液卫星姿态控制中，计算晃动频率以在设计中避免壁面液体晃动、姿态运动和弹性附件振动的共振，晃动过程中的阻尼与章动发散时间直接相关。在卫星入轨后，姿态控制系统必须在一定时间内及时开启，防止卫星章动发散失稳［5］。采用三维数值模拟对液体流动过程进行直接模拟，不作
上海航天 2014年5期2014-12-31
- 基于人工免疫算法的载人登月任务地月转移双脉冲中止策略研究
数值、方位角以及变轨时间间隔为控制变量，加入轨道同向、近地点高度、偏心率以及飞行时间约束，提出双脉冲变轨计算流程；最后采用人工免疫算法对该问题进行了求解和优化。仿真算例表明，双脉冲中止策略存在多组解，其全局分布特性为：飞行时间越短速度增量需求越大；飞行时间相近时，大偏心率中止轨道对应的速度增量小；故障点离地月加速点越近，所需速度增量越小。同时也验证了人工免疫算法求解双脉冲中止策略问题的有效性。载人登月；中止策略；双脉冲；人工免疫算法1 引言载人登月工程是一
载人航天 2014年2期2014-07-25
- 机械能守恒定律在天文学上的应用
理可知，当卫星在变轨道运动时外力要对其做功，必然会引起其动能的变化。结合万有引力与天体运动的规律可知，要增大卫星的轨道半径时必须加速，即外力必须对其做正功。同时，万有引力对其做负功，使得其动能减少而势能增加。但是，这里需要注意的问题是，万有引力属于保守力，万有引力做功不引起机械能的变化，只是引起了动能与势能的相互转化。所以，卫星在变轨道过程中外力对其所做的正功就转化成了卫星的机械能，使得其机械能总量增加，但到达高轨道后卫星的动能却因为万有引力做功而比低轨道
知识力量·教育理论与教学研究 2013年10期2014-03-26
- 卫星变轨时速度如何改变的定量分析*
的多集中在“卫星变轨”问题，这正是高中物理教学中的难点，也是高考物理试题中的热点，特别是卫星变轨时，速度如何变化，更是困扰很多学生的一大难题.要解决这一问题，可以定性半定量分析;若不考虑其他因素干扰的情形(如大气阻力，其他星体的引力场，光压等的影响)，也可以利用初等数学的知识进行严谨的定量分析.1 问题的提出2 卫星变轨时速度如何改变的定性半定量解释3 卫星变轨时速度如何改变的定量分析为了定量解决这一问题，必须引入引力势能的概念.对于物体的重力势能，它是物
物理教师 2014年3期2014-01-08
- 基于混合遗传算法的多冲量最优变轨
0072在航天器变轨的过程中，往往需要尽量减小燃料消耗，以增加航天器有效载荷，或尽量减小变轨时间，以实现快速打击或救援[1]。冲量变轨作为航天器的重要变轨方式具有广泛的研究意义。近年来，以遗传算法为代表的智能优化算法在非线性冲量最优变轨的研究中得到了广泛应用。Kim和Spencer[2]利用全局搜索能力较强的遗传算法求解两航天器的燃料最优交会问题，并以霍曼转移、双椭圆转移和双冲量交会为例进行了有效性验证。Luo等[3]将混合遗传算法和模拟退火算法应用于冲量
航天控制 2013年3期2013-05-15
- 让学生通过实例推演来领会卫星变轨问题
53500）卫星变轨问题是中学物理教学的一个难点，其原因在于学生对变轨问题的理论推演较难理解.如果我们将卫星变轨问题的理论推演改为实例推演，那么学生在老师的引导下通过自己的推演就能很快的掌握卫星变轨的有关问题.图1由开普勒第二定律知设卫星在半径为2R的圆形轨道上做匀速圆周运动的速度为V3，则通过以上计算可知，欲使卫星从椭圆形轨道2进入圆形轨道3需让卫星在运行到椭圆形轨道的远地点B时点火加速，使其速度由增大到学生在教师的引导下完成了以上卫星变轨问题的实例推演
物理教师 2012年4期2012-07-19
- 非开普勒轨道下卫星交会变轨决策研究
种条件下进行交会变轨机动成为完成交会任务的关键所在，这就需要我们对交会变轨的时机和条件进行合理的判断和决策。目前，有关非开普勒轨道上的空间动力学研究与控制已经成为空天领域的研究重点和热点。从轨道动力学和轨道控制的角度，航天器的运行轨道可以分为开普勒轨道(KO)和非开普勒轨道(NKO)两大类[2]。非开普勒轨道是由于作用在航天器上的外力产生的。如果在卫星机动变轨问题中采用非开普勒轨道,则可以通过在卫星上持续作用推力实现[3-4]。卫星在非开普勒轨道上的运动特
航天控制 2012年2期2012-05-11
- 椭圆轨道拱线相位调节方法研究
l orbit设变轨点为C,其在初始与目标轨道中的位置可用真近点角表示,分别为式中：Δω为需调整的相位角。在点C,令初始轨道中航天器的速度及其倾角分别为vI,ΘI,目标轨道中航天器的速度及其倾角分别为vF,ΘF。因两椭圆大小相同,仅拱线方向不一致,故有则变轨所需的速度冲量大小式中：ΔΘ=ΘF-ΘI。又因故速度冲量可表示为式中：μ为地球引力常数;e为偏心率;p为半通径。施加速度冲量的方向为径向。可证明,若在交点D进行变轨,所需的Δv与上述结果相同。2 对称转
上海航天 2011年4期2011-09-18
- 基于冲量变轨原理的地球同步卫星有限推力变轨策略
191）基于冲量变轨原理的地球同步卫星有限推力变轨策略彭 坤，徐世杰（北京航空航天大学宇航学院，北京100191）推力有限时，地球同步轨道卫星在远地点变轨的弧段很长，会导致较多的燃料消耗。基于冲量变轨原理，研究了地球同步轨道卫星远地点有限推力多次变轨问题，提出了具有星下点约束的最省燃料变轨方案，给出了每次变轨的推力方向和点火起止时刻及最优中间过渡轨道。仿真结果验证了该方案的有效性。冲量变轨；地球同步卫星；有限推力；远地点变轨1 引 言从近地椭圆停泊轨道进入
空间控制技术与应用 2008年6期2008-12-20
- 嫦娥一号卫星的地月转移变轨控制
号卫星的地月转移变轨控制宗 红，王淑一，韩 冬，王大轶，李铁寿，张洪华，黄江川（北京控制工程研究所，北京l00080）文章阐述了嫦娥一号卫星地月转移阶段（从星箭分离到进入使命轨道）的高可靠、高精度自主变轨控制方案，介绍了飞行轨道、轨控策略及控制参数优化、星上自主变轨控制的系统设计和相关参数的地面标定等，给出了在轨飞行试验的验证结果。嫦娥一号卫星；地月转移；轨道控制；自主变轨控制1 引 言嫦娥一号卫星于北京时间2007年l0月24日l8时05分04秒由长征三
空间控制技术与应用 2008年1期2008-12-12
- 开普勒定律与“嫦娥”之旅
次近月点共计七次变轨。所有的变轨都完成得非常漂亮，“嫦娥一号”于北京时间11月7日8时24分几乎完美无缺地进入了环月工作轨道。在这篇短文中，我们将用大家熟悉的，已有380多年历史的开普勒第三定律——它表明在一个中心天体的引力场中所有椭圆轨道的周期平方正比于长轴长度的三次方——来估算一下“嫦娥一号”各次近地点变轨后的轨道参数，并与实际数据进行对比。根据报道，“嫦娥一号”的第一次近地点变轨是在北京时间10月26日17时33分进行的，当时“嫦娥一号”的飞行高度约
中学生天地(B版) 2008年1期2008-02-01
- “嫦娥一号”奔月
分别为1次远地点变轨、3次近地点变轨、3次中途修正和3次近月制动。经过这10次关键的飞行控制，“嫦娥一号”才能最终从地球飞向月球，在今后的一年时间里，为中国人直接了解月球发挥作用。“嫦娥一号”整个奔月过程历时共15天。箭星分离2007年10月24日，火箭携带“嫦娥一号”从西昌升空号，148.1秒一二级火箭分离，第一级火箭坠落在贵州省东南的无人区；243.4秒，整流罩分离；271.4秒，二三级火箭分离，第二级火箭坠落在台湾省东南的太平洋上；612.6秒，三级
知识窗 2007年12期2007-05-14