软着陆探测是重要的地外天体探测方式,制导、导航与控制(Guidance,Navigation and Control,GNC)是地外天体软着陆成功的关键。首先梳理了国内外月球、火星和小天体等地外天体软着陆任务发展现状;在此基础上,总结了地外天体软着陆任务典...软着陆探测是重要的地外天体探测方式,制导、导航与控制(Guidance,Navigation and Control,GNC)是地外天体软着陆成功的关键。首先梳理了国内外月球、火星和小天体等地外天体软着陆任务发展现状;在此基础上,总结了地外天体软着陆任务典型GNC方案及自主导航与控制技术主要进展;最后,针对未来的地外天体精确定点软着陆任务,提出了需要重点关注和发展的自主导航与控制关键技术,为未来技术发展提供借鉴和参考。展开更多
吸气式电推进(air-breathing electric propulsion,ABEP)系统使用超低轨道大气作为工质,可突破推进剂携带量对卫星使用寿命的限制瓶颈,是超低轨卫星实现长期驻留的关键技术途径之一.本文采用直接模拟蒙特卡罗(direct simulation Monte C...吸气式电推进(air-breathing electric propulsion,ABEP)系统使用超低轨道大气作为工质,可突破推进剂携带量对卫星使用寿命的限制瓶颈,是超低轨卫星实现长期驻留的关键技术途径之一.本文采用直接模拟蒙特卡罗(direct simulation Monte Carlo,DSMC)计算方法,对二维的ABEP进气道模型进行模拟.设定壁面碰撞模型为完全漫反射,在进气道的进口直径保持定值的前提下,改变进气道的长纵比、出口锥角、栅格长度和栅格层数,以分别探究这些影响因素单一作用下的进气道性能变化规律.在单一影响规律的前提下,利用遗传算法进行多目标优化,得到符合设计要求的高性能进气道设计参数,通过权重分配实现了典型高度下进气道设计中收集效率与压缩比的最优解.本研究对大气收集器产品的工程化应用具有指导意义.展开更多
控制力矩陀螺(control moment gyroscope,CMG)框架伺服系统常受到外部扰动力矩和内部参数摄动等多源扰动影响,导致其控制性能降低,本文重点针对参数摄动对框架伺服系统造成的影响,提出了基于H_(2)/H_(∞)复合控制的CMG框架伺服系统扰动...控制力矩陀螺(control moment gyroscope,CMG)框架伺服系统常受到外部扰动力矩和内部参数摄动等多源扰动影响,导致其控制性能降低,本文重点针对参数摄动对框架伺服系统造成的影响,提出了基于H_(2)/H_(∞)复合控制的CMG框架伺服系统扰动抑制方法.在常规H_(∞)鲁棒控制方法中引入电机参数摄动量,在保证对外部力矩扰动具有鲁棒性的基础上,提升对内部参数摄动影响的抑制能力;结合H_(2)控制策略,提出基于状态反馈H_(2)/H_(∞)复合控制方法,在保证稳态性能的同时进一步提升系统动态响应速度.所提出的复合控制方法能够有效降低多源扰动导致的速度波动,提升系统的动态响应速度.展开更多
文摘软着陆探测是重要的地外天体探测方式,制导、导航与控制(Guidance,Navigation and Control,GNC)是地外天体软着陆成功的关键。首先梳理了国内外月球、火星和小天体等地外天体软着陆任务发展现状;在此基础上,总结了地外天体软着陆任务典型GNC方案及自主导航与控制技术主要进展;最后,针对未来的地外天体精确定点软着陆任务,提出了需要重点关注和发展的自主导航与控制关键技术,为未来技术发展提供借鉴和参考。
文摘吸气式电推进(air-breathing electric propulsion,ABEP)系统使用超低轨道大气作为工质,可突破推进剂携带量对卫星使用寿命的限制瓶颈,是超低轨卫星实现长期驻留的关键技术途径之一.本文采用直接模拟蒙特卡罗(direct simulation Monte Carlo,DSMC)计算方法,对二维的ABEP进气道模型进行模拟.设定壁面碰撞模型为完全漫反射,在进气道的进口直径保持定值的前提下,改变进气道的长纵比、出口锥角、栅格长度和栅格层数,以分别探究这些影响因素单一作用下的进气道性能变化规律.在单一影响规律的前提下,利用遗传算法进行多目标优化,得到符合设计要求的高性能进气道设计参数,通过权重分配实现了典型高度下进气道设计中收集效率与压缩比的最优解.本研究对大气收集器产品的工程化应用具有指导意义.
文摘控制力矩陀螺(control moment gyroscope,CMG)框架伺服系统常受到外部扰动力矩和内部参数摄动等多源扰动影响,导致其控制性能降低,本文重点针对参数摄动对框架伺服系统造成的影响,提出了基于H_(2)/H_(∞)复合控制的CMG框架伺服系统扰动抑制方法.在常规H_(∞)鲁棒控制方法中引入电机参数摄动量,在保证对外部力矩扰动具有鲁棒性的基础上,提升对内部参数摄动影响的抑制能力;结合H_(2)控制策略,提出基于状态反馈H_(2)/H_(∞)复合控制方法,在保证稳态性能的同时进一步提升系统动态响应速度.所提出的复合控制方法能够有效降低多源扰动导致的速度波动,提升系统的动态响应速度.
