绳系
- 空间多体绳系编队动力学与控制研究综述
引 言空间多体绳系编队是由空间双体绳系系统演变而来,通常由多个卫星或航天器通过特殊材质系绳连接组成的某种特定构形的编队系统[1-3],如图1所示。空间多体绳系编队系统在进入预定空间轨道后,会根据任务要求展开形成相应的编队构型,在编队系统中,一些大型航天器可由多个结构简单的卫星代替,卫星之间可以通过通信来进行信息共享。此外,空间多体绳系编队系统还可以根据任务需求及变化,通过改变系绳长度等方式完成编队构型重组,以实现不同类别任务的目标。相比于无绳系编队系统,
宇航学报 2023年7期2023-08-22
- 绳系库仑结构姿态波动控制方法
助编队构型保持的绳系卫星编队逐渐受到关注[3-4]。为实现10～100 m距离编队的精确控制,采用库仑力维持编队构型的库仑编队[5]以及利用库仑力构造虚拟系绳的库仑力绳编队[6]概念被提出和研究。同时,由于德拜屏蔽效应的存在,利用库仑力的卫星编队主要被应用于地球同步轨道和深空航天器编队控制中[7]。为了得到更好的编队构型稳定特性,Seubert等[8]提出同时引入系绳和库仑力的绳系库仑结构(TCS),该结构利用库仑力在航天器之间产生排斥力的同时通过柔性系绳
宇航学报 2023年6期2023-07-24
- 航天器寿命末期离轨技术研究综述
方式主要有电动力绳系离轨、离轨帆离轨、增阻球离轨及捕获式离轨等。电动力绳系离轨主要通过服务卫星对目标进行控制，绳体在轨展开长度较长，其可控展开技术难度高、不成熟，绳系展开控制及姿态稳定是目前研究的热点。中国哈尔滨工业大学的孔宪仁、徐大富，南京航空航天大学的文浩、金栋平在电动力绳系离轨控制[3]、动力学分析[4-5]及离轨时间预估[6-7]方面进行了大量研究。离轨帆装置与增阻球装置是两种新兴的离轨装置，此两种装置可在卫星发射前安装在卫星上，在卫星完成任务后对
中国空间科学技术 2022年5期2022-11-21
- 空间超长波天线绳系系统动力学建模与分析
系统的理论模型与绳系卫星有很高的相似性。绳系卫星系统(Tethered satellite system，TSS)主要是指由两颗卫星(一般根据功能区分为主星、子星)和一根系绳组成的二体航天器。自20世纪提出以来，因其在清除空间碎片[1]、轨道转移[2]、人工重力[3]、系绳编队[4]等方面具有重要的应用，受到研究人员的的持续关注[5]。在目前已经开展的绳系卫星实验中，系绳的材料以非导电材料为主，这种材料柔性大，易弯折；普通的金属材料系绳虽然能导电，但重量大
航天控制 2022年4期2022-09-09
- 考虑状态约束的绳系组合体欠驱动控制
失稳目标抓捕，由绳系抓捕器、系绳组成的空间绳系机器人具有诸多优势[1]，引起了国内外的广泛关注.而在绳系机器人抓捕目标后，如何进行失稳目标卫星的位姿接管控制一直是关注的重点.在这方面，文献[2-5]建立了包含百米级短系绳空间绳系系统的动力学模型，为抓捕后绳系组合体稳定控制奠定了基础.文献[6]针对大质量目标的消旋稳定问题，提出了一种解耦的PD消旋稳定控制策略；文献[7]研究了利用系绳常张力实现旋转目标星拖曳控制问题，通过设计一种常值切换控制律，利用两个恒定
空间控制技术与应用 2022年2期2022-08-02
- 绳系拖拽系统半物理仿真实验装置设计与控制
整体运动，建立了绳系拖拽离轨系统动力学模型，分析了摆动特性与平稳控制。朱仁璋等[11]则讨论了稳定状态下绳系系统的运动中心及相关力学问题，确定了运动中心在绳系上的位置，并导出了绳系拉力的表达式。王东科等[12]则针对空间绳系机器人对目标抓捕后的复合体姿态稳定控制问题进行了研究，分析了绳系连接到目标后，由于自旋和碰撞所带来的姿态不稳定问题。考虑到太空实验的成本和难点，大量有关全物理仿真实验、半物理仿真实验的研究逐步开展。文献[13]利用气浮台来仿真卫星在外层
哈尔滨工业大学学报 2022年6期2022-07-01
- 异宿轨道破缺诱发的非轨道面绳系卫星混沌运动
16）引 言空间绳系系统以其低能耗、可重构、易循环使用等优势已成为当今航天领域探索的热门课题之一，其在碎片捕获、返回舱再入、废弃物离轨、对地侦查、星际探测等诸多方面的不断发展，更是使国内外广大学者在其理论、实验、应用等方向投入大量精力［1-7］。非轨道面绳系系统动力学研究是其由理论到实际应用的重要环节，已有相关科研成果呈现。比如，对于面内外运动耦合的空间电动力绳，Kojima 等［8］为了维持系统在倾斜轨道下的稳态运动，设计了一套时滞反馈控制律，实现了对不
振动工程学报 2022年6期2022-02-15
- 空间绳系组合体的继电型控制离轨策略
由系绳连接，组成绳系组合体。之后太空拖船进行机动，拖曳目标至坟墓轨道完成空间碎片清除任务[4]。国内外学者针对拖曳离轨过程中的主要问题进行了大量的研究。在离轨策略方面，钟睿和徐世杰[5]利用直接配置算法研究了绳系组合体的霍曼转移方法，Liu等[6]在霍曼转移使用两次脉冲推力机动的基础上，研究了利用重力梯度辅助完成拖曳离轨的可能性，并给出了具体的实施方式。但是使用脉冲转移方法对于系绳较短的绳系组合体并不适用，因为轨道根数在短时间内发生大尺度的变化会导致系绳的
航空学报 2021年12期2022-01-10
- 绳系系统在空间碎片清除中的应用
片的目的。(4)绳系系统主动移除空间碎片技术该技术主要由包括目标捕获技术与目标离轨技术。其中目标捕获主要通过绳爪、绳网、绳矛等手段，通过逼近抓捕、大包络覆盖、直接击穿等方式与目标形成稳定连接，实现目标的在轨捕获。目标离轨主要包括拖曳离轨和电动力系绳离轨。其中拖曳离轨主要是在完成目标捕获后形成组合体，平台通过系绳拖动目标离开现有轨道，从而实现对目标的拖曳变轨；电动力系绳离轨则是通过将千米级导电系绳与空间碎片连接，其轨道运动切割地球磁力线并在电离子层中形成回路
空间碎片研究 2021年3期2022-01-05
- 电动力绳系火箭末级离轨系统动力学与控制研究
以增阻帆[5]、绳系[6]等技术为代表的被动清除方式能够显著降低发射成本，节约推进剂，如果能够预先配置于飞行器中，在任务后实现快速离轨，则能够从源头上消除空间碎片的产生。电动力绳系离轨技术是一种新颖的绳系被动离轨技术，其基本原理是飞行器携带导电系绳在地球磁场中运动，导电系绳切割磁力线产生电流，电流和地球磁场相互作用在绳索上产生洛伦兹力，构成离轨阻力以实现离轨[6，7]。故其离轨能力与地球磁场强度和系绳长度大致呈正相关性。失效火箭末级(1)本文中，火箭末级也
空间碎片研究 2021年3期2022-01-05
- 审视绳系连接体教学中的两个困惑
学阶段比较常见的绳系连接体情景；于学生而言，绳系连接的物体之间力学联系较为简单，但物体之间的运动联系特别是速度大小关系，以及轻绳对每个物体做功的问题颇为困扰学生.图1 速度大小相等的连接体图2 速度大小不等的连接体本文从绳系连接体的基本特点入手，一是帮助学生快速判断连接体间的速度关系；二是通过证明导出轻绳对两个物体做功的特征，寻求找到解决绳系连接体中能量关系的方法.1 绳系连接体的动力学特征轻绳是一种理想模型，它的质量和形变均可以忽略，因此绳系连接体中绳子
物理通报 2021年7期2021-07-03
- 基于刚体卫星绳系编队系统的动力学建模及姿态控制*
024）引言空间绳系卫星系统（Tethered Satellite System），简称TSS，是通过系绳将两个或者多个卫星连接起来，最初的设想是空间绳系卫星系统由母星和子星以及系绳构成，系绳两端分别连接母星和子星，母星利用卷扬机构对子星进行释放或回收.根据系绳导电与否，绳系卫星系统可分为电动力系统和非电动力系统两大类.多体绳系卫星编队系统是由两体绳系卫星系统演化而来，通常由多个卫星或航天器在空间范围内相对静止地组成某种特定的构形.绳系卫星系统具有低成本，
动力学与控制学报 2021年2期2021-05-18
- 2020年第4季度航天器发射统计
Mother电动绳系离轨航天-母 加拿大DESCENT Daughter电动绳系离轨航天-女 加拿大SATTLA－1 萨特拉－1卫星 以色列Starlink v1.012－1～60 星链 v1.012－1～60卫星 美国 2020-10-06 猎鹰－9 v1.2 卡纳维拉尔角 LEO Gaofen－13 （GF－13） 高分十三号卫星 中国 2020-10-11 长征－3B 西昌发射中心 GEO Soyuz MS－17 联盟 MS－17载人飞船 俄罗斯 2
国际太空 2021年3期2021-04-25
- 基于FastSLAM的绳系机器人同时定位与地图构建算法
端地形机器人分为绳系机器人和非绳系机器人。绳系机器人还可以进一步分为绳系腿式机器人(如Dante II[3-4])，绳系轮式机器人(如Cliffbot[5]、TRESSA[6]、Axel[7-8]和vScout[9-11])和绳系履带式机器人等。在绳索的辅助下，绳系机器人能够攀爬陡峭斜坡、高耸悬崖等，可用于完成极端地形区域的探测任务。在复杂环境中运动时，绳系机器人的绳索会接触并缠绕障碍物，从而在绳索与障碍物之间构成接触点。在返回出发点时，机器人必须沿着与出
航空学报 2021年1期2021-03-27
- 空间电源技术发展趋势展望
：空间电源；电动绳系；核裂变；核聚变；反物质0 引言空间电源技术是当前国际范围内的一大技术热点，但相关技术的不断完善依然会面临固有的挑战和困难[1]。除国际空间站外，最大的空间电能用户是位于地球同步轨道上的商业通信卫星。对于地球同步轨道通信卫星而言，发电功率增加亦意味着数量更多的通信转发器和更大的带宽。本文重点研究了4种空间电源技术，分别为空间电动绳系技术、空间核裂变技术、空间核聚变技术和空间反物质技术。这四类技术的成熟度彼此存在差异。近年来，在国际领域上
上海节能 2020年1期2020-12-20
- 空间平台电动力绳系离轨装置技术研究
产生。利用电动力绳系实现空间平台离轨，离轨过程中不需要消耗其所携带的推进剂，一定程度上，可降低离轨成本，提高离轨效率。本文较为系统地介绍了电动力绳系离轨技术原理及国内外发展情况，并在此基础上，分析了空间平台电动力绳系典型的离轨任务及适应性情况，随后设计了空间平台电动力绳系离轨装置，系统介绍了该装置的系统方案与组成，重点阐述了若干关键技术突破情况。2 电动力绳系离轨技术原理及国内外发展情况2.1 电动力绳系离轨技术原理电动力绳系是利用导电系绳切割地磁场而产生
空间碎片研究 2020年2期2020-09-16
- 椭圆轨道绳系卫星系统释放的类反步法控制
150001)绳系卫星系统(tethered satellite system，TSS)是由太空系绳和通过太空系绳连接到一起的太空设备构成，如卫星、空间站或太空操纵手等[1].TSS适用于许多空间任务，如轨道转移[2]、碎片清除[3]、深空探索[4]等.执行任何一个TSS任务的首要条件就是能够将系绳连接的设备释放到指定的位置，即，释放是绳系卫星系统的基本操作之一.但是，由于柔软的系绳只能提供张力而不能提供支撑力，且被释放子设备上的推进器功率较小，实现稳定
哈尔滨工业大学学报 2020年4期2020-06-23
- 空间绳系编队的动力学及稳定展开控制研究
)0 引 言空间绳系编队[1]通过系绳将多颗卫星连接起来形成特定结构，不仅具有传统多航天器系统成本低、性能好、可靠性高、灵活性强的特点，而且具有在精确定位的同时可降低燃料消耗、提高寿命等优点，被广泛应用于对地观测和对地定向等空间任务中。空间绳系编队的稳定展开是编队后续运行的重要保障，对其完成特定空间任务具有重要意义。编队系统稳定展开的难点[2]包括：1)合理的系统动力学模型的建立；2)有效的稳定展开控制方法的设计。现有的关于空间绳系编队的文献表明：对系绳的
宇航学报 2020年4期2020-05-21
- 绳系拖曳过程中的若干典型张力控制
027)0 引言绳系系统是近期研究的一个热点，主要用于空间碎片清理、防止小卫星撞击地球等空间任务[1]。张力控制机构及控制技术是绳系系统的关键技术之一，是主动星实现恒张力拖曳、抑制摆动和消除旋转等目标的执行机构[2]。国内外开展了许多关于绳系控制结构方面的研究，如Mori等[3-4]研制了一种基于气浮台的绳系试验平台，但是构件集成度低、体积巨大；Menon等[5]设计了依靠摩擦力实现张力控制的机构，但是只能适用于系绳只释放不回收的场合；南京航空航天大学[6
机械与电子 2020年1期2020-01-15
- 空间微重力组合体及其控制
的平衡质量物体(绳系子星)，可产生人工微重力ΔG≈3ω2Dm。其中ω为母星的轨道角速度;D为子星放出距离；m为子星的质量。这是齐氏对绳系卫星的预言[1]。母星、子星和连接它们的特制长长的柔软细线构成了绳系卫星系统(简称TSS)。微重力、系统运动产生的惯性力和控制作用力等沿系绳传送到系统的其他部位，以支撑和改变(控制)TSS的内外构形，扩充科学实验平台，探索人类进入太空生存的微重力环境和重力科学等[1-3]。20世纪后期航天界掀起TSS热，发表了不少文章和研
中国空间科学技术 2019年5期2019-11-26
- 面向深空探测的电磁帆推进技术研究进展
n等人借鉴电动力绳系技术进一步对电帆的结构进行了改良[5]，使得电帆简单化且易于工程实现，其结构如图2(b)所示。帆面由多根(50～100)呈放射状分布且不断旋转的带电金属绳系和一个电子枪组成，这种结构产生推力大小F的线密度可由下式进行估算：图1 利用太阳光和太阳风的帆类推进技术分类Fig.1 Classification of solar sail and solar wind sails propulsion technology(1)式中：V0为绳系
中国空间科学技术 2019年4期2019-10-15
- 基于修正罗德里格参数的绳系卫星动力学模型
200240空间绳系卫星系统是指通过系绳将2个及2个以上的宇宙空间飞行器连接起来完成组合飞行任务的空间卫星系统。在卫星动力学研究领域，绳系卫星系统的研究是非常具有挑战性的。通常情况下，该系统是一个相对简单的二体系统，即由一颗质量较大的母星，一颗相对小型的卫星和一根质量可以忽略的系绳构成[1-2]。空间绳系卫星系统有以下应用：通过系绳完成空间探测和对其他远距离星体的远程控制；通过系绳进行货物运载[3-4]；通过系绳两端卫星的高度差来探知重力梯度的变化[5]；
航天控制 2019年4期2019-09-19
- 采用电动力绳系清除空间碎片的优劣势分析
1]。3 电动力绳系离轨原理当导电系绳在地球磁场中运动时，由于切割地球磁力线而在系绳中产生电动势，当系绳和大气电离层中的自由电子和离子构成闭合回路时，便能在系绳中产生电流，电流和地球磁场相互作用会在系绳上产生洛仑兹力。洛仑兹力与航天器运动方向相反，与大气阻力的作用是一致的。电动阻力的概念就是利用导电系绳中的电流与地磁场之间互相作用产生的洛伦兹力。用于减速的洛伦兹力F(电动阻力)以复杂的方式由系绳系统设计参数、轨道及当地电离层的特性确定。式中，I(l)是系绳
空间碎片研究 2019年2期2019-09-16
- 系统参数对电动力绳系动力学的影响
0 引 言电动力绳系是一种由两个卫星和一条柔性可导电的系绳组成的空间飞行器系统。其中，卫星连接于系绳的两端[1]。在与地磁场及电离层的作用下，电动力绳系能够感应产生洛伦兹力，从而用于轨道机动[2]。由于具有不消耗燃料、质量轻及功率大等优点，电动力绳系技术在空间碎片清除和废弃卫星降轨等空间任务中具有非常广阔的应用前景[3-8]。而在当前的理论研究中，电动力绳系的摆动动力学和轨道动力学研究是重点关注的问题。在对电动力绳系的摆动动力学的研究中，周期摆动是关注最多
宇航学报 2019年8期2019-09-05
- 视觉导引受限下空间绳系机器人最优逼近控制
)0 引 言空间绳系机器人由空间抓捕器，空间系绳，空间平台三部分构成，抓捕器通过系绳与平台相连，如图1所示，空间绳系机器人具有机动灵活，操作半径大，安全性高等优势[1-2]。空间绳系机器人可用于太空垃圾移除[3-4]，目标星辅助稳定[5-6]等任务，是一种非常具有应用前景的在轨操作工具，同时也是当前在轨服务技术发展的热点方向之一，国内外学者对该空间绳系系统进行了大量研究。近年来有关空间绳系机器人的研究主要集中在动力学建模，逼近抓捕，抓捕后稳定控制，拖曳移除
宇航学报 2019年4期2019-05-09
- 关注向心力特点 轻松解决圆周运动问题
景还有，如图2，绳系小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，小球所受绳的拉力提供向心力；如图3，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受的弹力提供向心力；如图4，汽车在平直的路面上转弯由静摩擦力提供向心力.②竖直面内的网周运动：这类问题在高中阶段只需分析最高点和最低点的情况，所以沿半径方向的合力即为向心力.例3 如图9用长1=0.6 m的绳系着质量m=0.5kg的小球，在竖直平面内做圆周运动.求：（1）小球能在竖直面内做圆周运动的最小速度为多少？（
新高考·高一物理 2018年5期2018-11-23
- 基于非线性模型预测的绳系系统系绳摆振控制
100083)绳系卫星系统是由系绳连接绳端卫星构成的空间系统[1]。绳系卫星系统表现出了广阔的应用前景，如空间发电、构建空间结构和拖拽离轨等，是近年来航天研究热点之一[2]。空间绳系拖拽离轨是借助飞网等机构抓捕，并利用系绳连接主星和目标，由主星机动，实现目标拖拽转移的新概念在轨操作技术[3-5]。在空间碎片主动移除技术中，空间绳系拖拽离轨是一种较为高效和具有应用前景的技术。在实际拖拽离轨任务中，系绳的摆动会引起主星的扰动，进而影响整个系统的稳定，因此如何
北京航空航天大学学报 2018年10期2018-10-30
- 火箭末级电动绳系离轨动力学建模与分析
[3]。采用电动绳系 (Electro-Dynamic Tether)对空间碎片实施离轨操作,具有无需燃料消耗的特殊优势,因此受到了各国重视。针对电动绳系离轨过程的控制问题,国内学者张健[4-5]等人研究了电动绳系轨道运动与绳系运动的耦合问题,并采用结构设计方法,提出了解耦控制策略;针对电动绳系横线振动问题,徐大富[6-7]通过建立电动绳系的偏微分方程和边界条件,采用有限元方法分析了系统的横向振动规律;电动绳系的自主离轨速率是较多学者关注的问题,Steve
空间碎片研究 2018年3期2018-10-17
- 日本KITE试验任务综述与启示
次任务携带电动力绳系装置，在完成主任务后，将在太空释放系绳以对该电动力绳系技术进行在轨测试，此次在轨演示任务被称为 “鹳号集成系绳试验” (Konotori Integrated Tether Experiment，KITE)。但根据官方报道，该计划后因绳系释放装置出现故障而中止。尽管并未达到试验目的，但该任务的系统方案与技术路线具有较强的借鉴意义。因此，本文较为详细地介绍了KITE任务的总体方案[1]、系统组成[2]及任务关键技术仿真与地面试验验证情况[
空间碎片研究 2018年2期2018-09-18
- 基于电动力绳的火箭末级离轨系统设计及效能分析
快速离轨。电动力绳系是利用系绳切割地磁场而产生电荷效应，其中绳系端部安装有电荷收集及发射器，当绳系与地球的磁层和电离层相互作用时，由于收集器和发射器与电离层之间存在电荷交换，绳系与电离层形成了一个闭合回路，因而在导电绳系中产生了电流[1～6]。电流回路在磁场中受到洛伦兹力作用，绳系利用这个力矩实现离轨。利用电动力绳系实现火箭末级离轨，离轨过程中不需要消耗火箭末级所携带的推进剂，可有效降低火箭末级重量，从而降低离轨成本，提高火箭末级的离轨效率。但是，电动力绳
导弹与航天运载技术 2018年2期2018-05-17
- 空间绳系组合体拖曳动力学分析及振动控制
[1-3]。空间绳系捕获系统作为柔性捕获的典型代表，一般采用任务平台+空间系绳+末端捕获装置的方式，其中末端捕获装置可以是绳网或飞爪。末端捕获装置捕获到目标物后，任务平台与目标物通过空间柔性系绳连接，组成一空间绳系组合体，而后通过任务平台的喷气推力将组合体拖曳至指定的坟墓轨道从而完成整个捕获离轨任务。针对空间绳系组合体的拖曳离轨的研究近年逐渐广泛起来。文献[4]提出了一种包含加速、平衡、旋转和返回的4阶段绳系组合体离轨方案，并进行了仿真分析，为工程实现提供
宇航学报 2018年2期2018-03-16
- 轴向移动绳固有频率计算和分析
和变长度2种移动绳系固有频率和受迫振动特性。利用传播波在绳中反射的振动周期和固有振型规律,研究了轴向移动绳振动特性;通过Matlab数值仿真,对比了定长度和变长度2种移动绳固有频率的差异以及绳系的轴向移动速度和张紧力变化对其固有频率的影响;并利用四阶Runge-Kutta法,计算了轴向移动绳受迫振动的横向位移响应。轴向移动绳;变长度;固有频率;受迫振动;传播波0 引 言传送带、带锯、磁带、升降电梯以及绳系卫星等工程设备物理模型可以简化为轴向移动绳系。这些工
合肥工业大学学报（自然科学版） 2017年9期2017-10-24
- 绳系拖曳离轨模型及脉冲喷气控制策略的可行性
410073)绳系拖曳离轨模型及脉冲喷气控制策略的可行性刘新建，郑杰匀(国防科学技术大学航天科学与工程学院，长沙 410073)在空间绳网的绳系组合体拖曳变轨运动控制中，系绳张力控制策略需要有一套卷扬机构及张力检测控制装置，将增加机构的质量、复杂度和成本，并降低操作可靠性。提出仅利用拖船飞行器上的三轴正交喷嘴控制策略，可同时实现拖曳离轨中的相对运动控制和系统质心的轨道控制，而系绳张力只作为约束，推导了组合体拖曳离轨的三维空间运动动力学模型，给出了一种准霍
宇航总体技术 2017年1期2017-09-03
- 竖井门式起重机制造关键技术分析
门式起重机；冗余绳系；抗旋转；载人吊笼1 概述许多水电站“地下厂房”，包括发电和引水系统，都建设在左右两岸的山体内。根据设计需要以及各区域所开挖空间功能性的要求，需要建设一些竖直方向的井洞连通各空间或通向地面。井洞具有竖直、深度深、大直径的特点，一般称之为深大竖井，直径由几米到几十米不等，深度由几十米到几百米不等，从功能上大致分为引水压力竖井、出线竖井、通风竖井和调压竖井等。在竖井建设过程中，从开挖到支护，以及井内设备、材料、工器具的吊运都需要提升设备来完
河南工学院学报 2017年2期2017-08-07
- 课外文言文阅读
人饷其一羝羊，乃绳系项，牵入市卖之。得价不多，频卖不售。市人知其痴钝，众乃以猕猴来换之。书生既见猕猴，还谓是其旧羊，唯怪其无角，面目顿改。又见猕猴手脚不住，只言市人捩去其角，然为猕猴头上无疮痕，不可为验，遂隐忍不言。乃牵猕猴归家而咏曰：“吾有一奇兽，能肥亦能瘦。向者宁馨羶，今来尔许臭。数回牵入市， 三朝卖不售。头上失却皂荚子，面孔即作橘皮皱。”（选自《启颜录》）【注释】词辩：辩论的言辞。饷：这里指馈赠、赠送。捩：扭转。【阅读练习】1.解释下列加点词语的意思
作文评点报·中考版 2017年26期2017-07-10
- 电动力绳系离轨技术性能与任务适应性分析
0076）电动力绳系离轨技术性能与任务适应性分析张 烽，申 麟，吴胜宝，王小锭，王书廷（中国运载火箭技术研究院研究发展中心，北京，100076）电动力绳系离轨技术属于被动离轨方式，适用于火箭末级、失效卫星等废弃飞行器快速离轨。针对这项新颖的离轨技术，通过建立多场耦合摄动下的离轨动力学模型，研究并分析了该技术的离轨性能和适用的离轨任务类型，用于指导工程实践及控制方案设计。首先建立多场耦合摄动下的电动力绳系离轨动力学模型，基于数值仿真，验证该项技术的有效性及优
导弹与航天运载技术 2017年3期2017-06-22
- 绳系系统轨道机动过程中的面内摆角抑制*
100190)绳系系统轨道机动过程中的面内摆角抑制*薛 超1，谈树萍1,2,刘贺龙1(1.北京控制工程研究所,北京 100090; 2.空间智能控制技术国家级重点实验室,北京 100190)针对绳系卫星系统轨道机动过程中面内摆角抑制问题进行控制器设计.仅考虑面内摆角子系统下，针对绳系系统的动力学模型，提出了分层迭代非线性滑模控制方法.证明控制方法设计的控制律使系统所有状态渐近稳定.通过数学仿真验证方法的有效性和优势.绳系卫星系统;滑模控制;轨道机动0 引
空间控制技术与应用 2017年2期2017-05-03
- 带偏置点的绳系拖拽离轨系统动力学研究*
94)带偏置点的绳系拖拽离轨系统动力学研究*刘贺龙1，2，何英姿1，2，谈树萍1，2(1.北京控制工程研究所，北京100190;2.空间智能控制技术重点实验室，北京100194)考虑空间拖船利用飞网/飞爪对空间残骸捕获结束后绳系拖拽系统的动力学特性，开展了基于简化的带偏置点构型的建模及仿真研究.首先，捕获后的组合体包括空间拖船、系绳和空间残骸，系绳在空间残骸一端的牵挂点看作偏置点，给出相应的的绳系拖拽系统构型;其次，以降轨离轨过程为例，建立系统能量方程，并
空间控制技术与应用 2017年1期2017-04-14
- 绳系卫星被动释放无超调脉宽脉频调制控制
M3J 1P3)绳系卫星被动释放无超调脉宽脉频调制控制朱 兵1，战兴群1，朱正宏1，2，刘 铭1，刘宝玉1(1.上海交通大学航空航天学院，上海200240; 2.约克大学地球空间科学与工程系，多伦多M3J 1P3)针对空间绳系卫星释放过程中无超调释放和正向速度约束问题，提出一种新的离散控制绳系无超调释放的方法。该方法基于绳系卫星系统动力学模型建立离散控制的动力学模型，通过反馈线性化和反步法设计出理想的释放轨迹。提出一种基于输入受限的离散控制算法，并运用该算
宇航学报 2017年1期2017-03-27
- 辐射开环绳系卫星编队自旋展开动力学与控制策略
0081辐射开环绳系卫星编队自旋展开动力学与控制策略苏飞，翟光＊，张景瑞，张尧北京理工大学 宇航学院，北京 100081提出了圆轨道辐射开环绳系卫星编队的展开控制策略。首先采用拉格朗日方程建立了辐射开环绳系卫星编队的展开动力学模型，分析了主星姿态与绳长在展开过程的动力学耦合关系；随后以建立的动力学模型为基础，分别研究了编队在重力梯度力补偿和无补偿两种情况下的自旋展开控制策略，通过规划绳系释放速度、主星自旋角速度等变量，实现了绳系编队的有效展开；最后搭建了编
航空学报 2016年9期2016-12-06
- 基于珠式模型的绳系卫星安全交会过程建模与仿真
）基于珠式模型的绳系卫星安全交会过程建模与仿真冯杰，孙铁成，王剑，谢明玻（火箭军指挥学院，武汉430012）安全交会是绳系卫星空间应用的一个重要拓展。为满足安全交会的高精度需求，考虑重力、拉力和阻尼力的作用建立了绳系卫星系统三维珠式模型。讨论并选择了一种匀速-匀减速展开策略，推导得到平衡位置零相对速度条件下的安全交会末端约束，在此基础上基于反馈线性化基本原理设计了一种子星喷气推力的安全交会控制律。数值仿真基于低轨道和地球同步轨道条件来进行，4个算例的仿真结
火力与指挥控制 2016年9期2016-10-18
- 电动绳系在低极轨卫星中的应用研究
究，其中包括电动绳系驱动方式。电动绳系采用通电导体切割地球磁力线所产生的洛仑兹力为卫星提供推力，用于卫星轨道的机动操作[3]。根据电动绳系电流方向与地球磁场方向的相对关系，可以由左手定律得到洛仑兹力方向。电动绳系所需的电极偏压与驱 动电能可以由太阳电池板提供。电动绳系包括水平结构和竖直结构两种，其中竖直结构在重力作用下，相比水平结构更容易展开和保持平衡，但同样面临严重的动力学振荡问题[4-6]。竖直结构电动绳系适用于赤道和低纬度地区卫星推进；而在高纬度地区
航天器环境工程 2015年4期2015-12-23
- 带可控臂的绳系卫星短距释放实验研究*
16)带可控臂的绳系卫星短距释放实验研究*王加成 金栋平†(南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，南京 210016)通过绳系卫星轨道面内运动的天－地动力学相似，利用地面物理仿真平台实验研究绳系卫星短距离释放的控制问题．首先建立带控制臂的绳系卫星系统非线性动力学方程，获得天－地动力学相似条件，采用比例－微分反馈控制方法，对受控绳系卫星的姿态运动进行数值仿真．其次，利用地面物理仿真平台实现绳系卫星的天－地动力学相似环境，通过单根刚性臂实现卫星姿态
动力学与控制学报 2015年6期2015-09-17
- 辐射开环空间绳系机器人编队自旋转速最优控制
2）辐射开环空间绳系机器人编队自旋转速最优控制黄攀峰1，2，张 帆1，2，刘彬彬1，2，马 骏1，2（1．西北工业大学航天学院智能机器人研究中心，陕西西安710072；2．西北工业大学航天飞行动力学技术重点实验室，陕西西安710072）辐射开环空间绳系机器人（tethered space robot，TSR）编队是一种新型的空间绳系编队系统，其在构型稳定性、任务灵活性以及燃料消耗方面具有明显的优势。研究了辐射开环TSR编队自旋转速最优控制问题。首先建立了辐
系统工程与电子技术 2015年6期2015-08-17
- 考虑面内外摆角对电动绳系离轨过程的参数影响分析
面内外摆角对电动绳系离轨过程的参数影响分析翟 光，苏 飞，张景瑞，张 尧（北京理工大学宇航学院，北京100081）利用电动绳系实现空间碎片自主离轨有广阔的应用前景。受洛伦兹力矩和重力梯度力矩作用，绳系姿态将在当地垂线附近振荡。首先采用拉格朗日法建立电动绳系面内外姿态动力学模型；随后结合国际地磁场模型，给出洛伦兹力和洛伦兹力矩的计算方法；最后结合姿态动力学模型和高斯摄动方程，建立了电动绳系离轨数值仿真模型，在考虑无摆角、仅有面内摆角、有面内外摆角的条件下，对
系统工程与电子技术 2015年8期2015-05-25
- 绳系卫星编队动力学及控制研究进展*
10016)引言绳系系统作为空间探索的一种新型飞行器，在深空探测、样本采集、软攻防等领域具有广阔的应用前景［1-4］.多体绳系卫星编队是绳系系统技术的重要扩展，由于具有可靠性强、稳定性高、成本低、易于重构等特征［5-7］，使其在空间运输、极光观测、三维探察及干涉测量等方面被广泛重视［8-11］.多体绳系卫星编队是由两体绳系卫星系统演化而来，通常由多个卫星或航天器在空间范围内相对静止地组成某种特定的构形，同时星体间通过特制系绳连接，如图1所示.一般地，多体绳
动力学与控制学报 2015年5期2015-03-01
- 空间碎片捕获过程动力学建模综述
。因此，近年来，绳系卫星系统（TSS）应运而生，利用全柔性部件来实施捕获以避免产生刚性碰撞。绳系捕获技术在空间碎片捕获中具有巨大的灵活性，可以完成其他技术手段难以胜任的空间捕获任务[4-5]。1 空间碎片捕获1.1 捕获系统的动力学模型空间碎片捕获的动力学建模是成功实施绳系捕获系统的基础工作。在空间绳系系统研究的早期，重点关注的是绳系系统的基本特性，即用所建立的物理模型描述其重力梯度特性、动量交换特性以及电动力学特性，从而解释空间绳系系统中的基本现象，形成
航天器环境工程 2013年1期2013-08-15
- 面内弹性绳系卫星系统的内共振✳
0016)引 言绳系卫星作为一种新型空间技术具有巨大潜力,正日益受到学术和航天界的关注[1～5]。绳系卫星系统为高维非线性动力学系统,由于绳系卫星在工作状态往往需要稳定的状态保持,因此研究状态保持阶段绳系卫星的非线性行为具有重要意义。Nixon对于绳系卫星面内外动力学行为进行了解析和数值研究,给出了系统参数对于周期、概周期及混沌运动的影响[6]。 Fujii等研究了系绳弹性和轨道偏心率引起的绳系卫星状态保持阶段的分叉问题[7]。Misra等研究了状态保持阶
振动工程学报 2012年3期2012-12-03
- 绳系网捕系统的定位与测姿方法研究
710025)绳系网捕系统的定位与测姿方法研究胡真坚, 鲜勇, 冯杰, 雷刚(第二炮兵工程学院 603教研室, 陕西 西安 710025)基于双目视觉原理,建立了空间目标的三维坐标计算模型,利用安装在捕获端的摄像头对主星进行观测，建立了捕获端定姿方法。仿真算例验证了所提方法能够以较高的测量精度实现定位和测姿,可以满足绳系卫星捕获端的姿态确定精度需求。绳系卫星系统; 双目视觉; 定位; 测姿引言绳系卫星系统(Tethered Satellite Syste
飞行力学 2012年1期2012-11-03
- 柔性绳系辅助离轨系统展开动力学研究
一步的假设:1)绳系辅助离轨系统没有摆动运动或可控—相对某一平衡位置作微幅的振荡(以静态释放模式为例，即θ=φ=θ·=˙φ=ε，L·/L=D，D和ε为小量);2)C1≫Ci，i=2，3，…，n;3)与返回舱质量相比，系绳质量可以忽略，不考虑外界摄动作用.基于上述假设，采用二阶伽辽金模型，由式(7)，(8)和(10)可得展开状态下的柔性绳系辅助离轨系统的横、纵向运动的系数方程为结合俄罗斯提出的充气式防热罩技术［1］和绳系辅助离轨技术的绳系辅助返回系统［2-3
哈尔滨工业大学学报 2011年3期2011-03-12
- 空间绳系系统自由展开建模与仿真
50001)空间绳系系统自由展开建模与仿真孔宪仁，徐大富，杨正贤，王本利(哈尔滨工业大学 卫星技术研究所，哈尔滨 150001)运用Hamilton原理建立了空间绳系展开动力学模型，研究绳系展开过程中绕线盘出线、系绳振动以及末端质量的运动规律，并利用中心差分法、四阶Runge－Kutta和预估校正法等数值方法对绳系的自由展开过程进行仿真，仿真结果显示该模型可以较精确描述绳系系统在展开过程中的复杂非线性动力学行为，绳系自由展开不能满足稳定展开的要求，仿真数据
振动与冲击 2011年5期2011-01-25
- 基于粒子群算法的绳系卫星展开与回收控制
基于粒子群算法的绳系卫星展开与回收控制王 维1，李俊峰2，宝音贺西2（1.西安卫星测控中心，西安 710043；2.清华大学航天航空学院，北京100084）绳系卫星的展开与回收是绳系卫星应用的基础问题，但通过改变系绳拉力来实现展开和回收的方法尚未得到充分研究.将系绳拉力作为控制力，并在时间域内离散，然后利用粒子群优化算法在整个可行域中寻找满足优化指标的最优值，从而得到控制力的变化规律.该控制方法可以使绳系卫星系统在最小摆动、最短时间等最优指标意义下，迅速展
空间控制技术与应用 2009年4期2009-12-12
- 对一道练习题的错解剖析
连,这种卫星称为绳系卫星,利用它可以进行多种科学实验。现有一颗绳系卫星在地球赤道上空沿东西方向运行。卫星位于航天飞机正上方,它与航天飞机间的距离是20.5km,卫星所在位置的地磁场为B=4.6×10-5T,沿水平方向由南向北。如果航天飞机和卫星的运行速度是7.6km/s,求缆绳中的感应电动势。错解:根据导线切割磁感线产生感应电动势的公式ε=Blv,缆绳中的感应电动势:
物理教学探讨 2009年7期2009-06-08