基于大气阻力的卫星编队构形沿航迹模糊控制方法

大气摄动会造成近地轨道卫星编队构形产生沿航迹方向漂移。面质比直接决定了大气阻力引起的长半轴衰减,因此可以通过调整面质比实现对构形沿航迹漂移的控制。以构形绕飞中心的漂移距离和编队卫星长半轴差作为输入量,以面质比改变量作为控制量,研究了编队构形沿航迹模糊控制方法。设计了输入量的模糊语言变量和模糊控制规则;根据Mamdani模糊推理算法进行模糊推理;以面积中心法实现了控制量解模糊化。仿真结果表明,对于文中给定的算例,沿航迹漂移距离能够控制在20m之内。对于构形存在初始误差的情况下,该方法也具有较好的控制效果。     

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。     

基于Agent的分布式卫星自主构形重构技术

自主构形重构是分布式卫星自主运行的典型任务.将构形重构问题分解为底层控制问题和上层规划问题,给出构形重构问题的统一描述,在一种递阶控制结构中探讨基于Agent的分布式卫星自主构形重构问题,并介绍基于ObjectAgent的实现框架.针对底层控制问题,提出卫星相对运动轨道调整的螺旋控制策略,并对燃料消耗量进行估计;针对上层规划问题,采用拍卖算法完成构形重构位置分配.最后通过一个仿真实例验证基于Agent的分布式卫星自主构形重构的可行性.     

基于球坐标变换的双星编队伪距相对定位

针对NASA的ST -3中自主编队飞行 (AFF)的双星星座 ,讨论利用星载的类GPS高精度的伪距观测数据确定星座之间相对位置和时间参数的问题。在常用的直角坐标系中建立系统的数学模型 ,并进行解算 ;特别针对双星编队定位解算几何结构弱、解算结果的协方差矩阵不稳定而无法进行传统协方差分析的问题 ,提出了基于球坐标变化的伪距定位方法     

基于自适应二阶终端滑模的航天器有限时间姿态机动算法

针对航天器有限时间姿态机动问题,提出一种自适应二阶终端滑模控制算法。设计一种终端滑模面,保证系统状态能够在有限时间内沿滑模面收敛到系统原点;为克服系统抖振,设计了二阶终端滑模控制器,并采用参数自适应估计项补偿系统中的外部干扰力矩。基于Lyapunov函数法证明了二阶自适应终端滑模控制器能够保证闭环系统实际有限时间稳定。仿真结果表明,提出的姿态机动算法响应速度快、精度高,能够有效实现对系统抖振和外部干扰的抑制,具有重要的科学意义和工程应用价值。     

常值海流作用下多自主水下航行器编队控制

研究了常值海流作用下自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的编队控制问题.控制器设计分为两部分:一部分综合应用Lyapunov方法和Backstepping技术设计了单体AUV路径跟踪动力学控制律,保证了路径跟踪误差在常值海流作用下的全局渐进稳定;另一部分为路径参数一致性协同跟踪控制器,保证在仅有一个或一部分AUV获取虚拟领航AUV路径参数更新速度情形下能对其进行协同跟踪.从理论上证明了整个闭环系统的稳定性.仿真结果表明了所提出方法的有效性.     

航母编队航渡过程中预警机阵位确定方法研究

提供了一种航母编队航渡过程中预警机的阵位确定方法。通过对航母编队防空区域划分与防空作战过程的分析,总结了航母编队航渡过程中预警机阵位确定的原则,建立了预警机阵位的数学模型,仿真计算了模型中各个参数对预警机前出距离的影响。这些模型可用于确定预警机的前出距离、方位和高度,满足航母编队作战使用的需要。     

航母编队反潜声纳舰阵位确定方法研究

针对航母编队航渡过程中拖曳式线列声纳舰的阵位确定问题,提出了一种分析方法。通过对航母编队反潜监视区划分与反潜作战过程的分析,总结了声纳舰阵位确定的原则,建立了确定航渡过程中拖曳式线列声纳舰阵位的数学模型,仿真计算了模型中各参数对声纳舰前出距离的影响。这些模型可用于确定拖曳式线列声纳舰的前出距离,满足航母编队作战使用的需要。     

舰艇编队航渡中对空防御组织研究

为提高舰艇编队的对空防御能力,根据实际情况以及水面舰艇战术理论,从对空中威胁的判断、防空兵力的配置和计算以及对空抗击的组织等方面对编队航渡中的对空防御组织进行了论述。对舰艇编队防空建设及防空能力的提高有一定的现实意义。     

对岸电子进攻中航母阵位确定方法

针对航母编队对岸电子进攻作战提出了一种航母编队阵位确定的方法。基于航母编队在对岸电子进攻中的任务,提出了航母编队与岸边距离的基本要求,建立了航母编队与岸边距离的数学模型,仿真计算了模型中各个参数对航母编队与岸边距离的影响。这些模型可用于航母编队在对岸电子进攻中确定航母的阵位,满足航母编队作战使用的需要。