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《中国人民解放军国防科学技术大学》 2002年
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载人飞船应急救生轨道的返回再入动力学与制导问题研究

吴启星  
【摘要】: 本文建立了飞船应急救生非设计轨道返回模式的三自由度和六自由度的数学模型,并建立了基于Simulink的计算机仿真模型,通过仿真验证了数学模型的合理性和计算机仿真模型的正确性。 在这个基础上,本文对飞船再入标准轨道制导方法进行了研究,提出了一种利用制导参数偏差迭代求解反馈增益系数的方法,并通过大量仿真验证了此方法的可行性。这一方法的特点是从反馈增益系数对再入段纵程偏差修正的本质出发,利用实际弹道和标准弹道的偏差,通过调节升阻比增量,不断修正再入段纵程偏差,最终确定反馈增益系数;这一方法的优点是在求解反馈增益系数时,不必依赖先验知识选取初值,使反馈增益系数的确定更为简便。 进一步,本文对飞船应急救生立即返回模式快速预报落点的方法进行了研究,推导出了在认为地球是圆球和不考虑地球旋转的条件下影响飞船再入段纵程的最直接的因素,构造了形式简洁的飞船再入段纵程拟合公式,根据工程经验选取合适的采样点对飞船的再入段纵程进行线性拟合,得到了相应的拟合系数,并将拟合计算结果与仿真计算结果进行了比较,从结果图上可以看到再入点的相对速度达到最大即7500m/s左右时,拟合误差达到最大约为12km,显然飞船再入段纵程的拟合精度是很高的。除此之外,本文还分析了采样的点的选取对线性拟合的影响,通过三种不同的采样方式得到相应的拟合结果,结果表明根据工程经验采用“全”而“准”的点作为拟合采样点非常有利于拟合的精度。 最后,本文对进一步的工作提出了建议,认为可以考虑用四维以上的制导参数确定反馈增益系数以改善其制导性能,另外,可以进一步考虑地球旋转时影响飞船再入段纵程的因素,使得拟合结果更接近实际情况。
【学位授予单位】:中国人民解放军国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:V445

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 何争;载人飞船自主应急返回动力学与控制研究[D];国防科学技术大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 李文皓;肖歆昕;张珩;;亚轨道飞行器再入攻角设计的法向过载动平衡方法[A];第三届高超声速科技学术会议会议文集[C];2010年
3 周前祥;曲战胜;;航天仿真技术的研究综述[A];计算机模拟与信息技术会议论文集[C];2001年
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8 王大轶;关轶峰;;月球软着陆制导、导航与控制技术研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第二届学术会议论文集[C];2005年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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6 李海军;再入机动弹头的建模与控制[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 刘也;弹道目标实时跟踪的稳健高精度融合滤波方法[D];国防科学技术大学;2011年
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9 朱凯;滑翔导弹再入制导与控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 韩鹏鑫;可重复使用助推器的导航、制导与控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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3 闫鹤;基于粒子滤波的目标跟踪研究[D];西安电子科技大学;2010年
4 申屠晗;无源声探测目标跟踪与分类递推方法研究[D];杭州电子科技大学;2010年
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7 唐志明;高超声速飞行器编队协同制导及末段预测制导研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 廖海君;天基再入高超声速飞行器制导方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 史晓宁;空间后勤补给网络设计与管理系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 宋旭民,秦子增,程文科,彭勇;航天器回收着陆仿真软件系统(ARLSSS)简介[J];航天返回与遥感;2004年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 张立荣;王建华;;载人飞船有效载荷在轨运行功耗仿真系统[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十三次学术会议论文集[C];2000年
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2 记者 章念生;祝贺神舟六号成功飞天[N];人民日报;2005年
3 黑龙江科技馆;神舟号载人宇宙飞船[N];大众科技报;2005年
4 樊永强;神七航天员乘组今日将公开亮相[N];新华每日电讯;2008年
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6 叶莎莎 杨晨光 柯昌万 张宝敏 赵建春 于媚 孔令华 罗静 古公亮 闫明星 杨茗;神州又续飞天梦 太空再奏壮士歌[N];中国教育报;2005年
7 记者 栗殿刚 通讯员 张清华;舞钢等钢企助推创新型国家建设[N];中国冶金报;2007年
8 记者 王巧然 通讯员 钱锦华;中国石油液体橡胶助力神七载入史册[N];中国石油报;2008年
9 本报记者 王斯敏;戚发轫:创新不是神秘的事情[N];光明日报;2010年
10 董映璧;俄联盟号载人飞船发射成功[N];科技日报;2005年
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7 李帆;不确定性系统的解耦控制与稳定裕度分析[D];西北工业大学;2001年
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1 吴启星;载人飞船应急救生轨道的返回再入动力学与制导问题研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 杜昕;载人深空飞行返回再入特性分析与制导研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 谢堂林;载人飞船海上着陆无源定位技术研究[D];电子科技大学;2013年
4 杨欢;再入飞船等离子体鞘套对通信衰减的仿真与建模[D];南京航空航天大学;2010年
5 王涛;探月飞行器再入地球大气层的轨道设计[D];哈尔滨工业大学;2012年
6 孙传飞;载人航天测试发射专家系统设计[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 白金峰;载人飞船仪器舱通风过程的实验研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 戴金雯;载人飞船返回舱高空稀薄气动特性研究[D];国防科学技术大学;2004年
9 李海城;亚轨道飞行器返回轨道设计[D];西北工业大学;2007年
10 夏梦;复杂约束下飞行器轨迹快速优化设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
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