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飞行器运控模式仿真研究

宋立波  
【摘要】: 飞行器应用系统是一个多学科、多层次、多仪器、多运控模式的复杂系统, 有效载荷的运行要求有很大差异。根据飞行器的飞行状态来合理安排有效载荷的 运行,确定有效载荷的运控模式,需要进行大量的轨道仿真计算及数据处理。飞 行器应用任务的运控模式设计是一个多因素的综合和优化问题,由于飞行器的运 行至少达半年之久,逐点计算跟踪输出数据需要大量的测盘存储空间,而且对数 据的分析和处理都带来极大的不便。飞行器的轨道数据是飞行器的最基本的状态 参数,轨道计算成为运控模式研究的最基本任务。本文采用4阶带谐系数的GME10B 地球模型,利用8阶龙格一库塔方法解飞行器的轨道动力学微分方程,通过建立 轨道飞行过程的模拟仿真程序,建立了计算测控覆盖区、异常区(SAA)、载荷 工作区、日照情况、和星下点等地数学模型和算法,计算飞行器的星下点轨迹, 研究有效载荷的运控模式。仿真程序依据特征点设计有效载荷的运控模式,节约 了大量的磁盘存储空间,并且在程序中忽略了太阳和月亮对飞行器的引力,忽略 了太阳光压对飞行器轨道的影响,考虑到飞行器的轨道保持,在轨道计算中轨道 的保持抵消了由于大气阻力引起的轨道摄动。仿真程序以星下点轨迹图象和特征 点数据文件的形式给出结果。在仿真程序中,利用了多线程的功能进行后台计算, 实时显示,并对将人工智能(AI)技术应用于飞行器运控模式研究中进行了探索。


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