首页期刊导航|航天控制
期刊信息/Journal information
航天控制
航天控制

齐春棠

双月刊

1006-3242

ht12@httx.com.cn

010-68388585,010-68762264

100854

北京142信箱402分箱

航天控制/Journal Aerospace ControlCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是国内外公开发行的中央级科技期刊,创刊于1983年3月,是由中国航天科技行业卓有成就的北京航天自动控制研究所、北京控制工程研究所和上海八部等三家单位联合主办,有关航天运载器、空间飞行器制导导航与控制系统及有关地面测试发射控制系统的专业技术刊物。本刊以高度的战略技术眼光,洞察当今国际航天控制领域的发展方向和趋势,广泛报道航天控制技术的新理论、新应用、涉及自动化控制、计算机、电子学、物理学、数学等基础和专业学科,是自动控制技术在航天领域应用的权威性技术期刊。
正式出版
收录年代

    神舟飞船高精度星敏感器设计概述及在轨验证

    徐义奇王硕严微吴岸霖...
    3-8页
    查看更多>>摘要:给出了中国神舟系列飞船所采用的高精度星敏感器的设计方案和在轨验证结果.在镜头设计方面,采用了光阑前置结构型式,满足小型化和长寿命应用需求;在整机结构设计方面,采用了"框架组合环绕式"一体化结构,注重轻量化与稳定性;在电路设计方面,采用了抗辐照加固的APS图像传感器、处理器和ASIC,确保全寿命周期内高灵敏度探测与高可靠信息处理;在算法方面,采用了聚类提取、快速三角形识别、卷帘补偿以及曝光时间动态调整等算法,实现精度、更新率、动态和捕获等关键性能指标;此外,对整机热稳定性进行了改进,确保星敏感器性能可以良好保持.该星敏感器已成功应用于载人航天、探月及北斗三号等一系列重大工程,在轨应用数量达到200余台.

    神舟飞船星敏感器月球探测北斗三号

    一种十表冗余激光陀螺捷联惯组标定方法研究

    邵慧超严恭敏陈珑张橙...
    9-14页
    查看更多>>摘要:针对十表冗余激光陀螺三自捷联惯组(包含5只陀螺和5只加速度计)的标定问题,推导给出了标定模型以及标定方案.将十表冗余惯组划分为直表X\Y\Z和斜表S\T两组,直表采用系统级标定方法,建立关于标定误差模型的状态方程,以导航速度误差作为量测,通过Kalman滤波估计标定误差参数;以直表标定结果作为参考,进行斜表的分立式标定,分别建立了加速度计、陀螺标度系数和陀螺漂移的标定模型.最后,结合19位置系统级标定方法和分立式标定方法完成了十表冗余激光捷联惯组标定,结果显示标定结果正确,分析了标定误差特性.

    冗余捷联惯组系统级标定分立式标定Kalman滤波

    自由漂浮机械臂奇异分析和避奇异轨迹规划

    黄兴宏赵倩白伟杰
    15-22页
    查看更多>>摘要:针对空间自由漂浮机械臂在任务工作空间进行轨迹规划时可能存在奇异的问题,首先对奇异点的主要影响因素进行了分析和证明,给出了奇异点的3个基本性质和一种奇异度量定义;然后基于鲁棒伪逆思想设计了 一种光滑避奇异算法,并利用奇异值分解的手段给出了鲁棒伪逆法的避奇异机理,以及详细计算了避奇异时在关节工作空间和任务工作空间所引入的跟踪误差;最后,在此基础上提出了一种改进的鲁棒伪逆法,在实现奇异规避的同时,进一步减小了引入的跟踪误差.数值仿真验证了结论的正确性和设计方法的有效性.

    自由漂浮机械臂轨迹规划奇异鲁棒伪逆法

    引入前馈的航天机电伺服系统复合控制技术

    李彪李璐李佳雨杨玫...
    23-29页
    查看更多>>摘要:针对航天机电伺服系统阶跃响应快速且无超调、跟踪连续变化信号稳态精度高的要求,在位置-速度-电流三闭环控制基础上引入前馈控制组成复合控制,实现了在不降低系统动态性能和稳定度的前提下,提高了对连续变化信号的跟踪精度.分析了闭环控制器与前馈控制器的设计方法,针对全不变性原理设计的前馈函数对噪声敏感的问题,给出了基于误差系数法的设计方法.然后进行了实验验证,实验结果显示:伺服系统能够快速、无超调地响应阶跃指令,对连续变化信号具有良好的跟踪精度,系统带宽得到拓展,说明了本文方法的有效性与实际可行性.

    机电伺服系统前馈控制复合控制无超调高稳态精度

    火星探测器多次分离气动捕获自主导航与随机制导

    崔世航李勇
    30-37页
    查看更多>>摘要:研究多次分离阻力控制探测器在火星气动捕获过程中的导航与制导问题,建立了气动捕获过程中的动力学模型与测量模型,提出了将火星大气密度建模为高斯过程,结合无迹施密特-卡尔曼滤波对探测器的系统状态进行估计,给出了系统状态的统计信息.采用随机制导策略,通过无迹变换传播系统状态的均值和协方差信息,将其纳入制导目标的设计中,并最终优化阻力裙分离时间.仿真结果验证了所提算法在提高气动捕获导航精度和减小最终入轨所需速度增量方面的有效性,为火星气动捕获及其他深空探测任务提供了理论和技术支持.

    深空探测火星探测器气动捕获自主导航随机制导

    一种神经网络弹道诸元快速解算方法

    连欢邓泽晓李志国黄祺威...
    38-44页
    查看更多>>摘要:针对导弹快速发射的任务需求,提出一种神经网络诸元快速解算方法.首先,根据任务需求建立了终端速度、高度、速度倾角和弹道诸元的映射关系,推导了基于LM优化算法的神经网络参数更新方法;然后,基于贝叶斯正则化理论设计了 BP神经网络结构,得到满足精度要求的优化网络结构;最后,利用牛顿迭代法生成诸元数据库,将其作为训练集对神经网络进行训练,获得了具有优化参数的网络模型,并展开了仿真验证.理论与仿真结果表明,该方法可以实现射前诸元的快速精确计算,有效缩短射前准备时间.

    弹道诸元LM优化算法BP神经网络贝叶斯正则化

    充液航天器姿轨耦合预设性终端滑模控制

    付江维范志文吕书锋宋晓娟...
    45-52页
    查看更多>>摘要:主要研究充液航天器在存在参数不确定和外部扰动的情况下,姿轨耦合一体化运动与控制问题.将液体晃动等效为一阶弹簧质量模型,基于对偶四元数建立了充液航天器姿轨耦合动力学模型,按照动量与动量矩守恒定律推导充液航天器姿轨耦合动力学方程与运动学方程;考虑外界干扰和模型耦合特性,提出了一种基于指数形式的预设性能终端滑模控制策略,采用干扰观测器对综合扰动进行估计;并利用Lyapunov理论证明闭环系统的稳定性;最后,数值仿真结果表明,在设计的控制器作用下,充液航天器可以实现精确的姿轨控制,验证了控制器的有效性.

    充液航天器姿轨耦合控制预设性能干扰观测器终端滑模控制

    一种空间双臂机器人有限时间柔顺抓捕策略

    李胤慷宋斌袁秋帆李爽...
    53-61页
    查看更多>>摘要:提出了一种面向非合作目标捕获的空间双臂机器人有限时间柔顺抓捕策略.首先建立了自由漂浮基空间机械臂以末端执行器位姿自由度为广义坐标表示的末端执行器动力学模型.在此基础上基于全局快速非奇异终端滑模控制理论设计了有限时间轨迹跟踪控制器,实现了末端执行器的有限时间轨迹跟踪控制.进一步采用一种三指末端抓握机构,建立了末端执行机构-目标抓捕位置子系统动力学模型,在该模型基础上基于柔顺控制理论设计了复合柔顺抓握控制策略,解决了末端执行器对目标的柔顺抓握控制.仿真结果表明,所设计的有限时间柔顺抓捕控制策略能够实现空间双臂机器人在有限时间内对翻滚目标的柔顺抓握控制.

    非合作目标在轨操控空间双臂机器人有限时间控制柔顺抓握

    定制化保持环约束下控制量优化算法设计

    王露莎杨国昌曾光薛永泰...
    62-68页
    查看更多>>摘要:针对大数量卫星轨迹保持控制策略自动快速计算的需求,开展了定制化保持环指标下卫星轨道控制量计算优化设计研究.在分析回归轨道特性基础上,优化了轨迹网预报参考基准计算方法,以历史精密星历构造伪观测数据,计算平均大气阻尼系数,将其作为轨迹网精密预报模型的输入,设计基于迭代修正的轨道控制量自动计算方法,通过合理选择初值、调控控制量粗筛区间,设置迭代终止门限,加快搜索速度.仿真结果表明,该方法能够快速完成卫星轨迹环到达指定西边界的控制量自动计算,为后续大数量卫星例行轨控策略高效自动计算提供理论支撑.

    定制化保持环轨道控制量

    GEO异面多航天器在轨分层加注任务规划设计

    刘子萌彭秀辉姜凯郝仁剑...
    69-75页
    查看更多>>摘要:针对地球同步轨道(GEO)的航天器在轨加注任务规划问题,提出了一种基于分层加注的在轨加注策略,相较于传统"一对多"加注方法可有效提高加注效率.在该加注策略中,定义了一种子服务航天器(SSc),与主服务航天器(PSSc)共同完成在轨加注任务.在此基础上,基于多圈Lambert轨道转移作为航天器轨道转移模型,得到轨道机动速度增量与转移时间关系,考虑航天器载荷与任务时间等约束条件,将航天器轨道转移的燃料成本和转移时间作为目标函数,并通过改进遗传算法来优化求解航天器加注次序与轨道转移时间.最终,通过数值仿真验证了理论的有效性.

    在轨加注任务规划多目标优化遗传算法