空间对接预捕获阶段的建模与仿真

介绍了数控式对接机构对接的基本操作过程,建立了对接预捕获阶段仿真的数学模型,并给出了仿真实例。仿真结果表明,设计的控制系统控制效果良好。     

多模态充液挠性航天器有限时间控制

针对多模态充液挠性航天器在有限时间内完成姿态大角度机动等问题,提出了一种有限时间控制方法。为减小航天器机动过程中挠性附件振动和液体晃动强度,设计了一种机动性更加灵活的正弦过渡角机动度七段路径规划方法,把期望信号规划为更加连续光滑的路径,避免了阶跃响应引起的剧烈挠性部件振动和液体晃动。利用输入成型器对路径规划后的期望信号进一步调制,有效抑制了残余振动和液体晃动。最后,通过仿真研究验证了所提控制方法的有效性。     

基于NTSM的航天器特征点凝视跟踪控制

针对航天器特征点凝视以及随动跟飞问题,提出了一种建立在目标特征点指向(feature point directing, FPD)坐标系下的相对运动动力学模型,并基于非奇异终端滑模方法(nonsingular terminal sliding mode, NTSM)实现了航天器的相对姿轨耦合控制。首先,以凝视跟踪的目标特征点为原点,跟踪指向轴为主轴,建立了FPD坐标系下的特征点相对运动模型,该模型在控制过程中可以保持特征点相对运动期望状态稳定不变,从而降低了末端约束的处理难度。其次,基于NTSM方法设计了一种有限时间控制律,并对其稳定性和滑模到达时间进行了分析,理论证明了该控制律满足Lyapunov稳定性条件,且系统能在有限时间内迅速收敛到平衡状态。最后,仿真结果表明FPD坐标系下的特征点相对运动模型以及NTSM控制律在求解特征点凝视跟踪问题上具有良好的性能和普适性,研究成果对空间在轨维护、空间操控以及深空小天体悬停着陆等具有一定的理论参考价值。     

“太空农场”并非空中楼阁

<正>随着人类的科技进步和对太空研究的深入,人类能"触及"的星球会越来越多,所涉及的太空领域也会越来越广。然而,当人类沉浸在这种"征服"其他星球的美好感觉时,另一个严峻的现实立即会呈现在人类面前,那就是如何才能实现在其他星球上更长时间的生存。目前,人类所能想到的主要有三种方法:其一,宇航员须自带所需物资,这是目前所有载人航天器所采用的方法。这种方法成本很高,升空的时候须携带大量生活必需品,返航时还须携带宇航员产生的各类垃圾。其二,     

科技新新秀

<正>我国首个"太空摆渡车"今年首飞经常旅游的同学知道现在许多景区设有摆渡车,方便游客来往于景区大门和景点。今年,我国首个"太空摆渡车"——远征一号上面级将首飞。这次首飞试验不执行具体任务,但会模拟未来执行任务的全过程。上面级兼具运载器与航天器的技术特性,是增加在运载火箭上、相对独立的一级或多级,可依靠自身动力携带航天器继续飞行。上面级     

基于路径规划和反推技术挠性航天器姿态控制

为抑制航天器姿态机动过程中挠性附件的振动,提出了一种基于路径规划和反推技术的姿态自适应控制方案.对航天器姿态机动路径进行规划,以缓解传统控制中快速性和超调量之间的矛盾,并减小姿态机动引起的挠性附件振动.针对航天器姿态动力学和运动学构成的具有不确定性的非线性串级系统,基于反推技术设计了一种仅利用输出信息的自适应控制器,并...     

开普勒号发现太阳系外最小类地行星 日间温度热过地球岩浆

[科技日报]据美国物理学家组织网1月11日报道,美国国家航空航天局(NASA)10日宣布,该局最专业的类地行星"狩猎者"——开普勒号航天器发现了一颗岩石星球,且尺寸与地球较为接近。这是迄今为止发现的太阳系外最小的类地行星,但因其温度过高,并不适宜生命生存。     

分离航天器网络动态连接

不同于地面无线传感网络,分离航天器网络拓扑具有动态、随机特性。首先,基于计算机几何理论如Delaunay Triangulation,Voronoi Diagram建立分离航天器动态拓扑网络。通过分析网络拓扑结构的邻接矩阵中节点间的关系设计邻接矩阵算法得出各网络节点对应的感知半径、通信半径、邻接矩阵,最后得到了基于时空演变的节点间邻居关系的"星图",直观地反应了分离航天器网络节点动态连接的连通性和覆盖度。     

Adaptive actuator failure compensation and disturbance rejection scheme for spacecraft

An adaptive actuator failure compensation scheme is proposed for attitude tracking control of spacecraft with unknown disturbances and uncertain actuator failures. A new feature of this adaptive control scheme is the adaptation of the failure pattern parameter estimates, as well as the failure signal parameter estimates, for direct adaptive actuator failure compensation. Based on an adaptive backstepping control design, the estimates of the disturbance parameters are used to solve the disturbance rejection problem. The unknown disturbances are compensated completely with the stability of the whole closed-loop system. The scheme is not only able to accommodate uncertain actuator failures, but also robust against unknown external disturbances. Simulation results verify the desired adaptive actuator failure compensation performance.