收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

航天器自主交会对接导航与控制关键技术研究

陈小平  
【摘要】:交会对接是实现航天器在轨维护、空间站物资补给以及航天员互访等太空任务的关键技术,而自主交会对接是航天器交会对接技术的发展趋势。本论文主要从增强GNSS系统的自主完好性,提高复杂条件下GNSS导航和航天器姿态控制精度,增强交会对接轨道控制技术的适应性等方面进行面向航天器自主交会对接任务的导航与控制技术研究。具体完成的研究内容如下: 1.研究了星载GNSS自主完好性增强算法。提出了一种改进的最小二乘残差RAIM算法,该算法引入调整系数,提高了最小二乘残差RAIM算法对故障卫星的检测概率;分析了接收机钟差特性,提出了“滑动窗”结合U-C算法的接收机钟差预测模型,并基于该模型提出了接收机钟差辅助的RAIM算法,该研究提高了导航卫星的故障识别概率。 2.研究了星载GNSS载波相位相对定位中的周跳探测、模糊度固定解搜索、以及导航解估计等方法。提出了大周跳与小周跳相结合的周跳检测融合算法,通过仿真说明这种融合算法在周跳检测与修复的工程应用中是可行的;提出了基于粗糙归整的整周模糊度固定解搜索算法,通过减小整数解搜索空间,提高了求解载波相位整周模糊度的效率;研究了提高导航浮点解精度的方法,包括相位平滑伪距、二次曲线拟合模型,以及基于多普勒的卡尔曼滤波方法,并进行了仿真和给出了分析结果。 3.研究了理想条件下的航天器姿态无超调控制问题。基于全局坐标变换和反步法,提出了一种适用于严格反馈非线性系统的无超调渐近跟踪控制律。在转动惯量已知和外界干扰力矩可观测条件下,该控制律可以实现航天器姿态角对参考信号的无超调渐近跟踪。 4.研究了工程中存在转动惯量时变和干扰不能定量的情况下,航天器姿态的高精度鲁棒控制问题。基于干扰估计与补偿技术,提出了全状态反馈和输出反馈的鲁棒跟踪控制律,推导出跟踪误差的上界与控制律参数之间的关系,以及给出了减小姿态跟踪误差的参数选择方法。 5.研究了航天器自主交会对接中轨道控制问题。基于多智能体旋转一致性理论,提出了航天器分布式轨道控制律,并着重解决了航天器间通信拓扑时变和通信信号延迟这两种情况下的控制律问题。本研究为减少交会对接过程对地面测控系统的依赖程度,提高航天器自主交会能力,进行了有一定意义的理论探索。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 樊德仁,陈世云,程宝学,杜学智;GPS基线解算结果的某些精化处理方法[J];西安石油学院学报(自然科学版);1996年03期
2 胡国辉,范胜林,袁信;GPS定位定向系统的研究[J];宇航学报;2000年04期
3 赵伟,万德均,刘建业;一种用INS辅助GPS周跳检测和求解整周模糊度的方法[J];中国空间科学技术;2004年02期
4 冯超,田蔚风,金志华;GPS载波相位双差整周模糊度在航求解[J];中国惯性技术学报;2004年05期
5 张煜烽,陈家斌,刘星桥,崔燕;在线整周模糊度快速解算法[J];中国惯性技术学报;2000年04期
6 刘立龙,刘基余,韦其宁;一种GPS快速定位技术研究[J];宇航学报;2005年01期
7 郑庆晖,张育林;GPS姿态测量的载波相位整周模糊度快速解算[J];航空学报;2002年03期
8 陈树新,王永生,陆旭明;白化处理对快速确定GPS整周模糊度算法的研究[J];空军工程大学学报(自然科学版);2001年05期
9 刘海颖,王惠南;平均场退火算法在GPS姿态确定中的应用(英文)[J];Chinese Journal of Aeronautics;2004年03期
10 逯亮清,吴美平,胡小平;高精度双星快速定向方法研究[J];空间科学学报;2004年01期
11 范利涛;汤国建;吴杰;;载波相位差分相对定位在航天器对接中的应用[J];中国惯性技术学报;2007年04期
12 赵伟,万德均,刘建业,袁信;GPS载波相位整周模糊度的在航快速算法研究[J];中国惯性技术学报;2004年01期
13 范胜林,胡国辉,林雪原,袁信;GPS定位定向系统的研制[J];仪器仪表学报;2004年06期
14 逯亮清,胡小平,吴美平;利用旋转基线方法进行双星快速定向[J];宇航学报;2004年02期
15 田亚军;徐晖;姜文利;周一宇;;电子干扰下GPS载波相位测量定位实现[J];弹箭与制导学报;2004年S2期
16 刘立龙,刘基余,李光成;一种适合单频GPS动态求解整周模糊度的方法[J];飞行器测控学报;2005年01期
17 王先全;吴敏;董淳;庄秋慧;;双GPS定位定向系统[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年03期
18 范胜林;袁信;;基于整数高斯变换的整周模糊度快速求解算法[J];弹箭与制导学报;2003年S4期
19 贾晓博;范勇;;惯导辅助的GPS船舶测姿系统关键技术研究[J];舰船科学技术;2010年03期
20 逯亮清,胡小平;利用几何约束快速求解整周模糊度[J];飞行器测控学报;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王千明;刘晖;;周跳探测的算法复杂度分析[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S08卫星导航模型与方法[C];2012年
2 王成;王解先;;利用信息熵估计对单频相位观测值进行周跳探测[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
3 周亮;沈云中;;基于整参数估计的整周模糊度计算方法及其实现[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
4 李长啸;朱柏承;;高动态条件下周跳的实时检测和修复[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
5 卢献健;任超;晏红波;;利用分组搜索算法快速解算整周模糊度[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
6 林剑;吴云;;利用GPS双频载波相位单历元解算电离层VTEC[A];新世纪观测技术发展及防震减灾青年学术研讨会论文集[C];2007年
7 郑作亚;黄珹;程宗颐;冯初刚;;一种新的GPS数据预处理方案及精度分析[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
8 李江卫;王厚之;高光星;周剑;;双频动态GPS观测数据周跳的自动改正[A];2006年测绘新技术应用交流会论文集[C];2006年
9 陈华;彭利峰;张彦芬;;一种适合于星间单差精密单点定位的周跳探测方法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
10 庞春雷;赵修斌;卢艳娥;余永林;;基线约束条件下GPS整周模糊度快速解箅新方法[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈小平;航天器自主交会对接导航与控制关键技术研究[D];电子科技大学;2012年
2 范胜林;GPS姿态及定向系统的研究与实现[D];南京航空航天大学;2001年
3 张小超;面向精准农业的GPS信号处理与定位方法研究[D];中国农业大学;2004年
4 刘立龙;动态对动态GPS高精度定位理论及其应用研究[D];武汉大学;2005年
5 孟领坡;飞机进近着陆精密卫星导航关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 陈树新;GPS整周模糊度动态确定的算法及性能研究[D];西北工业大学;2002年
7 张大伟;航天器自主交会对接制导与控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 吕志伟;基于连续运行基准站的动态定位理论与方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
9 王威;GPS用于对地观测编队卫星状态的高精度确定[D];解放军信息工程大学;2004年
10 郑庆晖;基于GPS的航天器姿态、相对姿态确定研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王潜心;GPS数据处理软件中若干问题的研究[D];中南大学;2005年
2 许春明;GPS动态载波相位测量定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
3 周宇;基于小波变换的北斗导航信号周跳探测与修复[D];哈尔滨工程大学;2012年
4 何晓峰;GPS快速精确相对定位技术[D];国防科学技术大学;2003年
5 彭天浪;基于多星座组合系统的载体姿态研究[D];南京航空航天大学;2011年
6 生仁军;GPS载波相位定位中周跳探测方法的研究[D];东南大学;2006年
7 石小丽;载波相位测量的定位解算算法研究[D];电子科技大学;2008年
8 王兆龙;北斗导航系统双频整周模糊度的快速解算[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 岳淼;GPS载波相位高精度惯性组合导航系统研究[D];南京航空航天大学;2007年
10 马鲲;GPS船舶姿态测量技术研究[D];大连海事大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王向娜;赵宏博恢复点冰跳暂无定日[N];中国体育报;2006年
2 侯珂珂;花滑双人开局完美中俄选手分庭抗礼[N];光明日报;2006年
3 张韩平;骨科专家帮赵宏博摘铜[N];健康报;2006年
4 本报特派记者  王向娜;刘艳:没有压力 但很紧张[N];中国体育报;2006年
5 王向娜;张丹/张昊分数最高[N];中国体育报;2006年
6 侯珂珂 王豫斯;中国冰雪军团踏上都灵[N];光明日报;2006年
7 股示舞道;百点长阳直指三千大关[N];上海证券报;2007年
8 齐婉;张丹张昊完美诠释奥运精神[N];中国妇女报;2006年
9 财富证券 杨孟华;市场将继续结构调整[N];中国证券报;2007年
10 特派记者 王向娜;双人滑中俄全面对峙[N];中国体育报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978