检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学:物理学、力学、天文学 2025年第2期55卷 93-102页

作者：孙尚彪鄢建国王波王宏曹建峰刘山洪 BARRIOT Jean-Pierre 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079 上海市深空探测技术重点实验室上海201109 北京跟踪与通信技术研究所北京100094 航天飞行动力学技术重点实验室北京100094 北京航天飞行控制中心北京100094

针对我国后续深空探测任务的测控需求,本文详细研究了射电跟踪数据中斜坡多普勒频率数据的处理方法,研制了一套火星探测器精密定轨实测数据处理软件.本文处理了MRO探测器2007年1月的斜坡多普勒频率数据,成功实现了精密定轨.结果表明,定... 详细信息

针对我国后续深空探测任务的测控需求,本文详细研究了射电跟踪数据中斜坡多普勒频率数据的处理方法,研制了一套火星探测器精密定轨实测数据处理软件.本文处理了MRO探测器2007年1月的斜坡多普勒频率数据,成功实现了精密定轨.结果表明,定轨后残差的RMS在0.74‒1.19 mm/s之间,均值约为0.81 mm/s,重建轨道的位置精度达到米级,速度精度达到毫米级,与JPL发布轨道的精度相近,并进一步探讨了大气阻力和太阳光压力的取值对MRO探测器轨道精度的影响.这一研究可为我国后续深空探测任务的射电数据处理提供技术支持.

关键词：火星 MRO探测器精密定轨斜坡多普勒

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基于短弧量测的火星取样上升器快速定位方法

基于短弧量测的火星取样上升器快速定位方法

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第十九届上海航天科技论坛暨上海市宇航学会2024学术年会

作者：许俊王伟牛俊坡段晓闻上海卫星工程研究所北京航空航天大学仪器与光电工程学院上海市深空探测技术重点实验室

火星取样返回任务中,取样上升器在火面上升后需尽快确定其位置,以为后续样品回收任务提供控制输入。本文提出了一种基于方位及距离测量信息结合自适应滤波的定位方法,在有限观测下实现火星取样上升器的快速定位。定位系统由火星取样环... 详细信息

火星取样返回任务中,取样上升器在火面上升后需尽快确定其位置,以为后续样品回收任务提供控制输入。本文提出了一种基于方位及距离测量信息结合自适应滤波的定位方法,在有限观测下实现火星取样上升器的快速定位。定位系统由火星取样环绕器、上升器、天问一号环绕器组成,取样环绕器通过携带的导航光学相机及通信机获取上升器的方位矢量及距离信息;天问一号环绕器发送测距信号并经上升器透明转发至取样环绕器,由取样环绕器间接测得天问一号环绕器与上升器的距离信息。针对观测中断滤波不连续问题,提出无观测期间状态估计协方差阵P阵自适应估计的容积卡尔曼滤波算法,保证导航滤波的稳定性与收敛速度。所提方法可有效简化火星取样上升器的设备配置,大幅减少火面上升燃料需求。仿真结果表明,所提方法可实现对采样上升器公里级的定位精度。

关键词：火星环绕段自主定位自适应滤波容积卡尔曼滤波

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基于联邦UPF的火星环绕器测角测距组合导航算法研究

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中国科学：技术科学 2020年第9期50卷 1175-1184页

作者：张伟张晓王伟陈晓上海卫星工程研究所上海201109 上海市深空探测技术重点实验室上海201109

自主导航是保障深空探测任务顺利实施的关键技术之一,本文针对火星环绕器在实际工程中对自主导航能力的需求,提出了天文图像测角结合星间无线电测距的组合自主导航方法,实现火星环绕器的高精度自主导航.以我国首次火星探测任务为背景,... 详细信息

自主导航是保障深空探测任务顺利实施的关键技术之一,本文针对火星环绕器在实际工程中对自主导航能力的需求,提出了天文图像测角结合星间无线电测距的组合自主导航方法,实现火星环绕器的高精度自主导航.以我国首次火星探测任务为背景,基于联邦UPF算法,给出了非高斯噪声条件下组合导航仿真分析,搭建了半物理仿真平台,并进行了半物理仿真验证.结果表明,相比传统的天文图像测角导航方法,该组合导航方法精度更高、鲁棒性更好,可为火星环绕器捕获段提供准确的导航信息.本文所提出的组合导航方法有效可靠、工程实现较为简单,为我国火星探测工程任务及后续深空重大任务的实施提供参考.

关键词：火星探测组合导航测角导航星间无线电测距自主导航

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基于太阳能电推进的小行星动力推离方案设想及处置策略

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中国科学：技术科学 2024年第8期54卷 1485-1495页

作者：彭玉明薛璐瑶耿志卿陆希上海卫星工程研究所上海201109 上海市深空探测技术重点实验室上海201109

近地小行星对地球构成了潜在的撞击威胁,如何有效可控地实施防御方案成为近年来的热点问题.采用电推进的动力推离在轨处置方法能够以持续作用的方式改变小行星的轨道,使小行星的可控偏转成为可能.面向未来小行星防御偏转需求,本文提出... 详细信息

近地小行星对地球构成了潜在的撞击威胁,如何有效可控地实施防御方案成为近年来的热点问题.采用电推进的动力推离在轨处置方法能够以持续作用的方式改变小行星的轨道,使小行星的可控偏转成为可能.面向未来小行星防御偏转需求,本文提出了一种以太阳能电推进为基础的分布式小行星动力推离处置方案设想.通过能源与推进系统的分布式部署,实现能源供应与偏转变轨的综合效能优化.在此方案基础上,针对不同自转特性的小行星,提出了三种附着部署与偏转处置策略,对比分析了电推开机阈值角度、推力矢量调节等参数对偏转效果的影响.研究发现,基于太阳能电推进的动力推离处置策略能够使百米级尺寸的近地小行星产生偏转,该研究可为近地小行星防御提供方案参考.

关键词：小行星防御动力推离太阳能电推进轨道偏转

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基于天文测角测速组合的小行星探测器自主导航方法

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中国科学：物理学、力学、天文学 2019年第8期49卷 88-97页

作者：张伟黄庆龙陈晓上海卫星工程研究所上海201109 上海市深空探测技术重点实验室上海201109

自主导航是保障深空探测任务顺利实施的关键技术之一,本文针对小行星探测器在实际工程任务中对天文自主导航能力的需求,提出了天文光谱测速结合天文图像测角的组合自主导航方法,实现小行星探测器连续自主、实时高精度导航.以主带小行星... 详细信息

自主导航是保障深空探测任务顺利实施的关键技术之一,本文针对小行星探测器在实际工程任务中对天文自主导航能力的需求,提出了天文光谱测速结合天文图像测角的组合自主导航方法,实现小行星探测器连续自主、实时高精度导航.以主带小行星谷神星探测任务为背景,分析了本文所提出的组合导航方法的可观测性,并基于UKF算法,给出了组合导航系统仿真分析.仿真结果表明,组合导航系统的可观测性更好,对比传统的地面无线电导航或者测角导航方法,导航结果精度更高、实时性更优,可为小行星探测器变轨修正等提供准确的导航信息.本文所给出的组合导航方法有效可靠、工程实现简单,为我国小行星探测工程任务及后续深空重大任务的实施提供参考.

关键词：小行星探测组合导航测速导航光谱频移自主导航

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火星环绕器火卫一抵近探测拓展任务设想轨道设计与分析

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深空探测学报（中英文） 2023年第1期10卷 58-65页

作者：郑惠欣谢攀李海洋朱新波上海卫星工程研究所上海201109 上海市深空探测技术重点实验室上海201109

针对“天问一号”火星环绕器火卫一抵近探测拓展任务设想开展了任务轨道设计与分析,将主任务结束后的状态作为拓展任务的输入,对拓展任务轨道、变轨策略及燃料代价进行设计。通过分析得出,可利用火星摄动力调整近火点幅角使得环绕器轨... 详细信息

针对“天问一号”火星环绕器火卫一抵近探测拓展任务设想开展了任务轨道设计与分析,将主任务结束后的状态作为拓展任务的输入,对拓展任务轨道、变轨策略及燃料代价进行设计。通过分析得出,可利用火星摄动力调整近火点幅角使得环绕器轨道与火卫一轨道相交,且相交频率与半长轴和偏心率相关。为提高相交次数需进行降轨,进一步分析了利用火星大气辅助降轨以降低燃料消耗、提高轨道相交次数的可能性,最后通过调相机动的方式使环绕器完成火卫一抵近探测任务。仿真结果表明:所设计的拓展任务轨道及变轨策略的速度增量代价合理可行,可为后续火星环绕探测任务轨道设计提供参考。

关键词：火卫一抵近探测轨道设计 “天问一号”火星环绕器

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火星引力捕获动力学与动态误差分析

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力学学报 2015年第1期47卷 15-23页

作者：方宝东吴美平张伟国防科技大学长沙410073 上海卫星工程研究所上海200240 上海市深空探测技术重点实验室上海200240

火星探测的制动捕获机会唯一,是影响任务成败的关键.从限制性三体问题出发,推导了火星引力球、作用球与希尔球半径的计算公式,比较了三者的特点与适用范围,并结合作用球的定义与物理意义,给出了一种火星探测制动捕获段的工程定义.在作... 详细信息

火星探测的制动捕获机会唯一,是影响任务成败的关键.从限制性三体问题出发,推导了火星引力球、作用球与希尔球半径的计算公式,比较了三者的特点与适用范围,并结合作用球的定义与物理意义,给出了一种火星探测制动捕获段的工程定义.在作用球范围内建立了火星制动捕获段动力学模型,给出了对捕获轨道精度产生影响的各项误差源.通过蒙特卡洛仿真,定量分析了导航初始误差、发动机推力误差、制动点火时间误差等对捕获轨道近火点与远火点高度的影响,并对不同误差源可能导致的超差概率进行了分析,指出了影响捕获精度的主导误差源,可为我国未来火星探测制动捕获段的任务实施提供参考.

关键词：火星制动捕获引力球作用球希尔球误差分析

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深空天文测速自主导航速度矢量合成误差传递分析

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中国惯性技术学报 2017年第3期25卷 338-342页

作者：尤伟张伟马广富哈尔滨工业大学哈尔滨150001 上海卫星工程研究所上海201109 上海市深空探测技术重点实验室上海201109

针对深空天文测速自主导航系统速度矢量合成过程中的误差传递问题,推导了视向速度测量误差与定速误差统计特性之间的映射关系,获得了当测量误差满足零均值高斯分布时的定速误差概率密度函数,给出了在特定条件下定速误差均值与方差的解... 详细信息

针对深空天文测速自主导航系统速度矢量合成过程中的误差传递问题,推导了视向速度测量误差与定速误差统计特性之间的映射关系,获得了当测量误差满足零均值高斯分布时的定速误差概率密度函数,给出了在特定条件下定速误差均值与方差的解析表达式。理论与仿真分析均表明,当三个恒星视线方向两两正交时,测量误差对定速误差的影响达到最小,仿真结果还给出了目标恒星夹角对误差传递的影响,这些研究结果可为测速导航系统的目标选取提供理论依据。

关键词：测速导航误差传递概率密度函数恒星源选取

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一种基于天文测速的火星捕获段天地联合导航方法

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宇航学报 2016年第6期37卷 695-703页

作者：尤伟马广富张伟哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 上海卫星工程研究所上海201109 上海市深空探测技术重点实验室上海201109

为提高火星捕获段探测器的导航精度,提出一种基于天文测速的天地联合导航方法。该方法在地面无线电测距、测速的基础上,引入探测器与恒星的视向速度作为新增观测量,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)对探测器状态进行估计。理论分析与仿真结果均... 详细信息

为提高火星捕获段探测器的导航精度,提出一种基于天文测速的天地联合导航方法。该方法在地面无线电测距、测速的基础上,引入探测器与恒星的视向速度作为新增观测量,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)对探测器状态进行估计。理论分析与仿真结果均表明,与仅依靠地面无线电导航相比,采用基于天文测速的天地联合观测导航方法能有效提高探测器的位置与速度估计精度,且导航精度的提升效果与马尔柯夫最优估计理论的预测值有较好的吻合度。当天文测速精度与地面测速精度相当时,位置估计精度较地面无线电导航提高了近一倍。

关键词：深空导航火星捕获段天文测速扩展卡尔曼滤波

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深空高速撞击的变系数末制导律设计方法

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深空探测学报（中英文） 2021年第5期8卷 511-518页

作者：郑惠欣彭玉明王伟谢攀陆希李海洋陈晓上海卫星工程研究所上海201109 上海市深空探测技术重点实验室上海201109

具有潜在撞击地球危险的近地小行星将对人类生存构成重大威胁,通过直接撞击的方式改变危险小行星的轨道是一种可行且有效的方法。以对地球威胁程度较大的近地小行星Bennu为预设对象,进行深空高速撞击末制导律设计。针对高速撞击任务相... 详细信息

具有潜在撞击地球危险的近地小行星将对人类生存构成重大威胁,通过直接撞击的方式改变危险小行星的轨道是一种可行且有效的方法。以对地球威胁程度较大的近地小行星Bennu为预设对象,进行深空高速撞击末制导律设计。针对高速撞击任务相对速度大、撞击精度要求高、燃料有限的特点,考虑目标的运动加速度,基于增广比例制导律推导加速度指令:综合考虑机动时刻与燃料消耗、撞击精度的关系,将原常值比例系数设计为相对距离的归一化幂函数,在满足制导精度要求的前提下使机动时间更少、更靠前,节省燃料消耗;同时设计点火策略,将连续指令转化为脉冲发动机指令,无需预先给定机动时刻,且脉冲指令可直接应用于深空探测器。仿真结果表明,撞击器在本文算法的加速度指令下能在初始距目标9.36×10^(5)、较大相对速度10.2km/s场景下准确撞击目标,且相比定系数算法,本文的变系数算法在所需的点火次数、机动速度增量及燃料消耗方面性能更优,更具有效性与实用性。

关键词：小行星撞击器变系数制导律深空高速撞击增广比例制导

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