近地快速交会调相策略设计与任务分析

基于我国2天交会对接方案,通过合理减少定轨、变轨参数计算与指令上传及不可测控区域占用的飞行圈次,建立了5圈快速交会对接的调相变轨方案,采用四脉冲修正特殊点变轨算法进行求解。给出了满足调相段终端控制精度所需要的定轨精度,分析了追踪航天器入轨精度、追踪航天器入轨远地点高度、目标轨道高度、调相段终端瞄准点等参数对最优初始相位角范围的影响规律。简要分析了为获得需要的初始相位角,目标航天器的调相策略及追踪航天器可能的发射机会。     

单航天器无需变轨与Walker星座多星交会的充分条件及特性分析

以Walker星座为研究对象,对单航天器无需变轨实现多星交会的问题展开研究。从Walker星座相位同构特性出发,得到了单航天器无需变轨能够对多颗星座卫星交会的充分条件,对交会的星座卫星的数目和星座卫星组合等问题进行了研究。在此基础上,提出了利用解析法求解交会轨道的轨道设计方法,并对交会轨道的特性进行了分析。对交会更多星座卫星(大于3颗)的可能性展开了讨论。研究结果可为单航天器无需变轨对星座多星交会提供理论依据。     

基于样条滤波的航天器相对运动检测方法

近距离相对运动检测在交会对接、航天器随动抓捕等领域有着重要的作用。基于三状态样条滤波算法,对接近航天器的运动状态进行实时预报并对其机动进行检测。首先构建两航天器的相对动力学模型并将其应用于三状态样条滤波算法中,通过检测滤波新息来对目标机动发生或消除进行判断,最后利用一个双脉冲交会的实例进行了仿真分析。仿真结果表明,该方法具有较高的精度和检测效率。     

一种轨道实时修正的空间目标定位算法

在空间交会对接中,针对仅有角度信息时的目标航天器定位问题,提出了基于"当前"统计模型的递推卡尔曼被动定向跟踪算法,实现了对目标航天器的角度跟踪和预测,消除了角度误差.其次将角度滤波值与追踪航天器和目标航天器已知的轨道信息有机结合,完成了对二者之间距离的修正,实现了空间目标定位.仿真结果表明,此算法有较好的角度跟踪能力和...     

临近空间平台系统效能评估及稳定性分析

从6个方面建立临近空间平台系统效能评估指标体系,构建灰色层次评估模型。针对数据获取不准确导致的评估结果不确定性,采用蒙特卡罗方法对评估结果开展稳定性分析。仿真结果表明,基于蒙特卡罗的评估与灰色层次评估结果一致,即采用灰色层次模型对临近空间平台系统效能评估结果是可信的,为临近空间平台系统效能评估提供一种合理方法。     

空间武器系统效能分析研究

总结了进行空间武器效能评估研究的意义,给出了空间武器系统效能的概念,探讨了ADC法、指数法、层次分析法、模糊评判法、灰色层次评估法、SEA法、多指标综合评价法、系统动力学法、专家评定法等效能评估方法的优缺点及其适用范围.在详细分析了空间武器系统的构成之后,建立了空间武器系统效能的层次化分析模型,确定了空间武器系统的效能指标体系.最后根据空间武器系统的特点,提出了基于Agent的空间武器系统效能仿真分析框架.     

大挠性太阳能帆板航天器的姿态控制

提出了一种简单有效的抑制太阳能帆板变形振动的PDA控制方法。其特点主要是在航天工程中常用PD方法的基础上,增加了航天器的刚性姿态加速度反馈,该方法经数值仿真和不同的实验系统证明,对大挠性航天器在姿态机动和位置保持控制时是一种简单可行的振动抑制策略,在大挠性航天器变轨和交会对接工程中具有参考价值。     

远程导引变轨故障后轨道重构设计与分析

研究了空间交会远程导引变轨故障后轨道重构问题,提出了轨道重构设计准则,对五冲量远程导引的每一次变轨故障分别给出了四类轨道重构方案.根据提出的设计准则对给出轨道重构方案的修正能力、测控条件、推进剂消耗、终端精度和安全性进行初步分析,确定了处理远程导引变轨故障的轨道预案.     

基于空间发射的远程交会路径规划

研究了空间平台发射追踪器的相关技术和组合机动路径规划策略。首先对空间发射方式、发射窗口和发射初始姿态需求进行了系统分析,选择了合理的发射方式,提出了发射方案设计策略。针对空间平台发射追踪器实现与目标远程交会的组合机动问题,进行了基于投放发射的空间交会任务分析。建立了非线性多冲量推进最优变轨数学模型,以及基于空间发射的多约束多参数组合机动路径规划模型。设计了遗传算法+序列二次规划串行混合求解策略进行求解,并对发射方案和参数选择的必要性进行了仿真分析。仿真结果表明,本方法能够有效实现基于空间发射的远程交会任务设计及组合机动路径规划。研究结果为空间发射任务和组合机动路径规划提供了有价值的参考。     

非致命激光武器综合效能评估

非致命激光武器是采用低能激光使目标暂时丧失战斗力的一种战术武器,通过对影响非致命激光武器综合效能关键因素的分析,建立了非致命激光武器的综合效能评价核心指标体系,提出了非致命激光武器综合效能的评估方法,采用最优传递矩阵改进层次分析方法确定各指标的相对权重,运用灰色层次分析法对非致命激光武器的综合效能进行了评估,为非致命激光武器的研发和实际应用提供了理论支持。     

基于循环追踪算法的编队航天器交会控制

采用循环追踪算法解决编队航天器交会控制问题。建立并推导了线性循环追踪算法和非线性循环追踪算法数学模型,提出了绕飞平面采用循环追踪控制,绕飞平面法向采用比例微分进行振动抑制的编队交会控制律。基于脉冲推力方式,对绕飞平面分别采用线性和非线性循环追踪的三航天器编队交会控制问题进行了仿真分析。仿真结果表明,提出的基于循环追踪的控制方式可满足编队航天器交会控制要求,航天器按顺时针运行轨迹交会于初始位置决定的参考中心,三航天器间相对距离、相对运动速度变化趋势基本一致,速度增量消耗较小,为航天器编队构形控制研究提供有益参考。     

网络化弹药协同作战效能研究

首先分析了网络化弹药协同作战的过程,提出了网络化弹药作战效能的评估方法及定义,并对影响作战效能的因素进行了分析。针对作战方案在实战或仿真推演过程中反映战场态势等方面的特征,相应地提出了网络化弹药作战的效能指标:目标识别率、目标杀伤率、假目标攻击率、效费比,然后利用作战仿真法,验证了不同影响因素下协同作战和非协同作战的效能。仿真结果表明了网络化弹药协同作战具有较高的作战效能。     

基于G-AHP的非致命性武器驱散效能评估

定义了非致命性武器驱散效能的概念;根据非致命性武器的研发目的和应用实际,对影响其驱散效能的各相关因素进行逐层递阶划分,建立了较为全面的指标评估体系;提出非致命性武器效能G-AHP评估方法,借鉴专家经验,实现了非致命性武器装备驱散效能的量化评估;案例计算结果符合实际,验证了灰色层次分析法的可行性,为下一步有针对性地使用非致命性武器,提供了有力的科学依据。     

基于变权灰色关联法的目标威胁评估

针对传统目标威胁评估方法在确定指标权重采用常权法产生"状态失衡"的不足,将变权理论引入到威胁评估中从而确定指标变权向量,使指标权重随指标状态值变化而变化,并结合灰色关联法,构建基于变权灰色关联法的目标威胁评估模型,将变权向量与各目标灰色关联系数进行变权综合,然后将正、负关联度集合得到各目标贴近度,通过仿真验证该模型的的合理性和可行性。     

遥操作交会对接系统研究

遥操作交会对接是指操作人员在远端通过遥操作方式控制追踪航天器进行交会对接,主要用于无人航天器自动交会对接系统故障条件下平移靠拢段的交会对接控制.简要介绍了遥操作交会对接的基本概念及其国内外研究现状;结合我国载人航天工程的基本特点,设计了适用于我国未来空间站任务的遥操作交会对接系统;根据设计的系统方案,设计和开发了相应的遥操作交会对接仿真系统,并进行了部分仿真分析和遥操作交会对接试验,初步验证了设计方案的可行性.     

仿真卫星军事应用效能评估系统的设计与实现

卫星应用系统在现代战争中的应用日益增多,卫星应用效能评估有着重要的现实意义。设计并实现了一个基于仿真的卫星军事应用效能评估系统。该系统根据评估目标编辑效能评估方案,从数据库中选择评估指标并从相关联的仿真实验中提取仿真数据,然后对仿真数据的处理分析和对评价结果进行图形化的表示。     

灰色关联综合优化法评估武器系统作战效能

武器系统作战效能评估是一个多因素综合评判问题.在以往的效能评估中存在效能指标可信度降低、缺乏横向可比性等弱点,为解决上述不足,提出利用灰色关联综合优化法对武器系统作战效能进行评估,通过评估实例说明了利用灰色关联综合优化法评估武器系统作战效能的步骤,通过对评估结果的分析可以说明灰色关联综合优化法是评估武器系统作战效能的一种有效方法     

空间交会轨迹安全特性分析

建立了空间交会轨迹安全性定量评价指标体系,考虑实际交会中的导航和控制误差扰动,利用相对轨迹散布的3σ椭球来定量描述追踪器和目标器之间的轨迹安全性。采用正交试验设计方法分析交会时间、脉冲次数、脉冲间隔等对安全性指标的影响,结果表明机动时间的影响最显著,脉冲数目次之,脉冲间隔变化影响甚微。数值仿真分析了交会初始条件影响,分析表明共面交会-R-bar接近时安全性指标最小。分析了影响因素和初始条件对推进剂消耗的影响,结果表明影响效果与安全性指标相反。这项工作为安全交会轨迹设计指明了方向,为交会轨道的多目标最优设计提供了设计思路。     

基于灰色关联法的飞行模拟器方案评估

对三个飞行训练模拟器方案进行灰色关联评估。根据装备效能分析原则,结合飞行训练模拟器组成结构的自身特点,确定了影响飞行训练模拟器效能的主要指标,建立了飞行模拟器效能评估体系,应用层次分析法,计算出各指标的权重,再利用灰色理论原理,对效能体系中主要指标进行了灰色综合评估,然后把灰色综合评估值与费用结合,确定评估矩阵,按照灰色关联法的步骤,计算出各方案与理想方案的关联度。结果是比较符合实际情况的,并且应用到某型飞行模拟器方案论证中。     

航天器推进系统模块化建模方法

为了研究由复杂增压气路和推进剂供应管路组成的航天器推进系统的动力学问题,基于AMESim软件平台,构建了模块化、可扩展的航天器推进系统仿真模型UPSSim.模型中,增压气路采用分段集中参数模型,推进剂供应管路采用分布参数模型,并考虑了系统各组件与环境的换热.对某型轨控发动机的变轨过程进行了仿真,UPSSim能准确模拟该发动机变轨过程中系统参数的变化,计算结果与设计性能参数、飞行遥测数据吻合较好.仿真结果表明,本文所采用的模块化建模与仿真方法适用于复杂管网的建模,在航天器推进系统仿真建模与仿真领域具有较好的应用前景.