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《国防科学技术大学》 2010年
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空间站运营总体任务规划技术研究

林鲲鹏  
【摘要】:空间站运营管理技术是实施空间站工程需要突破的关键技术,空间站运营总体任务规划是空间站运营管理的重要内容。本文以我国空间站工程预先研究任务为背景,较为系统地研究了空间站运营总体任务规划中的空间站飞行轨道任务规划、空间站维持与应用综合规划、规划系统研制、运营方案仿真建模等问题。全文主要研究成果如下: 空间站飞行轨道任务规划研究。1)提出了只考虑末端轨道高度约束的空间站轨道维持与调相综合规划问题,并运用序列二次规划算法进行求解;2)给出了空间站调相规划问题的基于解析估算与摄动轨道数值积分相结合的打靶迭代求解方法;3)提出了空间站轨道任务基准周期规划问题,建立了基准周期规划模型,并将基准周期规划问题转化为多阶段动态决策问题,进而运用动态规划方法进行求解。 空间站维持与应用综合规划研究。1)研究了空间站上资源消耗计算、航天员驻留任务分析、货运飞船补给分析和载人飞船访问分析等模型;2)建立了空间站维持与应用综合规划基准周期规划模型,给出了规划方法和流程;3)通过对空间站运营实例的求解和结果分析,验证了方法的有效性,体现出综合规划的价值。空间站运营总体任务规划系统研制。1)分别设计了空间站维持与应用任务综合规划和空间站飞行轨道任务规划两个子系统的功能模块,以及不同功能模块之间的数据传输关系;2)开发了具备空间站各飞行阶段轨道任务规划和仿真功能的空间站飞行轨道任务规划软件。 空间站运营总体方案仿真建模方法研究。1)基于面向对象设计的思想,将空间站复杂运营场景涉及的对象概括为运营实体和运营过程两大方面,分别进行具体对象的类封装;2)研究了空间站运营总体方案仿真的方案可行性分析和方案优劣评价指标;3)给出了空间站运营总体方案的仿真流程和离散事件仿真模型,设计了仿真对象管理数据库。 论文以我国空间站工程发展为背景,结合国外空间站任务规划技术的发展经验,首次研究了空间站轨道任务基准周期规划问题、空间站维持与应用综合规划问题和空间站运营总体方案仿真问题,开发了空间站飞行轨道任务规划软件,所取得的成果对于我国空间站工程总体设计与运营任务规划,具有一定的理论意义和实际应用价值。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:V476.1

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