从数学奇才到轨道设计专家—记“嫦娥一号”卫星轨道设计师杨维廉

童年时,神话中美丽的嫦娥仙子,衣袂飘飘,飞向月宫的传说,总能让人充满遐想。2007年10月24日,承载着中华民族千年梦想的"嫦娥一号"卫星飞向太空,开始她的首次奔月之旅。漫漫长路,38万多公里的行程,是谁为她铺就了一条满是鲜花的路?     

测控站布局对区域卫星导航系统的影响

建立区域卫星导航系统的测控网是卫星导航系统要解决的关键问题之一。讨论国内测控站的布设问题,采用网格计算方法分析国内测控站对导航星座的可观测性。引入位置精度衰减因子PDOP和定轨中的法矩阵条件数,分析测控网对导航星座的观测几何结构强度以及测站位置分布对轨道确定精度的影响,仿真结果表明,利用我国有限的国土跨度和航天测控资源可以确保对导航卫星的测控任务的完成。对在国外布设测控站进行讨论和仿真,结果说明位于国外的测控站(如可在澳大利亚的珀斯设站)的加入能明显改善观测的几何结构强度、提高导航卫星的轨道精度。     

大椭圆轨道航天器四面体编队运动分析与设计

若干正处于计划或实施中的空间物理测量任务较多采用运行于大椭圆轨道上的四面体航天器编队协同完成任务轨道段内地球磁层结构和动力学现象的分布式测量与分析。采用基于轨道根数的相对运动模型,分析了参考轨道根数对四面体性能指标——质量因子和平均边长的影响;假设某一航天器运行于参考轨道,提出了以其他三个航天器的15个相对轨道根数为设计变量,目标函数兼顾质量因子和平均边长的四面体优化设计方案,并将其应用于第一阶段MMS任务的四面体构形设计中。仿真结果表明,在不考虑摄动和控制的前提下,通过优化可以得到任务轨道段内四面体性能保持较优的轨道设计方案。     

考虑轨道周期性不平顺的磁浮列车悬浮控制系统设计

以八达岭旅游线用中低速磁浮列车为研究对象,在建立悬浮控制系统模型的基础上,通过分析磁浮列车悬浮控制系统与轨道的相互作用规律,探讨了轨道周期性不平顺条件下悬浮控制系统的设计问题,比较了相对位移(间隙)、绝对速度和绝对加速度反馈与相对位移(间隙)、相对速度和相对加速度反馈两种控制方案的特点,给出了不同车速不同梁跨条件下的悬浮间隙变化的仿真结果,为今后的悬浮控制系统设计、线路设计和施工提供参考。     

近地轨道卫星星座设计时的轨道模型

首先给出考虑Ｊ２摄动项时近地轨道卫星的轨道模型、星下点计算方法和覆盖判断准则，在此基础上给出一种近地回归轨道的迭代设计方法。在区域间断覆盖星座设计时常常选用每天运行１２、１３、１４、１５圈的近地圆回归轨道，因而最后列出了这４种回归轨道的轨道高度和倾角。     

舰载电磁轨道炮展望

海上火力支援装备的三步跨越进入21世纪后,为了实现"有海向陆"的战略和迅速提升火力支援能力,美海军提出了按近期、中期和远期三个阶段实施"海上火力支援"能力建设的方案。近期计划以现役127     

基于Hill方程的编队卫星群运动分析与轨道设计

从Hill方程出发 ,研究了绕飞轨道的性质及编队卫星群的轨道设计方法。从三方面对绕飞轨道进行了描述 :坐标平面投影 ,与坐标平面的夹角 ,绕飞轨道根数。编队卫星群的轨道设计分两步进行 :先求基本环绕卫星的轨道根数 ;再求其它环绕卫星的轨道根数。仿真结果表明 ,此方法适用于编队飞行的初步设计     

垂直着月轨道的特性分析及其近似解

本文采用圆锥曲线拼接方法,建立了垂直着月轨道的数学模型,给出了垂直着月轨道运动特性的简明分析结果。在适当近拟后,获得了垂直着月轨道的解析解,为初步轨道设计提供了实用的工程方法。     

环面上动力系统的次谐分枝与浑沌

如何理解smale马蹄的产生是分枝理论的一个基本问题。研究一类环面上的Van der Pol方程在周期扰动下的动力学行为。应用Melnikov方法得到了浑沌与次谐分枝存在的参数区域,证明了该扰动系统可经过有限次次谐分枝而导致浑沌的有趣事实。