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小天体安全着陆与表面探测控制方法研究
  • ISSN号:1000-1328
  • 期刊名称:《宇航学报》
  • 时间:0
  • 分类:V448.21[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
  • 作者机构:[1]北京理工大学宇航学院,北京100081, [2]深空自主导航与控制工信部重点实验室,北京100081, [3]飞行器动力学与控制教育部重点实验室,北京100081
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划“973”项目(2012CB720000);国家自然科学基金资助项目(61374216,61304226,61304248);教育部博士点基金资助项目(20121101120006)
中文摘要:

针对探测器在小天体表面的弹跳式运动特点,提出一种表面运动控制方法。首先基于简化的运动模型,计算出探测器进行弹跳式转移所需的初始速度;然后通过对轨道方程的线性化,基于线性时变系统的求解方程,采用脉冲控制对每次弹跳的运动轨迹进行修正,增加控制精度;并分析转移距离与弹跳次数的关系;最后,以小行星1620Geographos作为目标小天体进行仿真分析,验证了控制算法的有效性。结果表明,该控制方法可以应用于探测器在附着到小天体表面后的弹跳转移,也适用于弱引力环境下探测器的弹跳式探测。

英文摘要:

Surface investigation is an effect way to improve the cognition of small bodies for human being. Considering theimpacts of the irregular micro-gravity near small bodies,the lander may bounce above the surface when touches down which is adangerous situation for landing. Meanwhile,the movement of the surface detector is generally achieved by hopping ways. In thispaper,a pulse control strategy is developed in order to improve the stability and accuracy for small body landing and long-distancetransfer,and the corresponding guidance law is developed. This control strategy can be used for the scenarios of both re-landing andmulti-hopping exploration on a small body. Firstly,the velocity pulse is exerted at the initial points if the transfer is needed. Suchvelocity pulse can be computed based on the parabolic movement. Then,the trajectories are corrected based on the pulse control.The proposed guidance law is flexible enough to be implemented in real time for small body landers. To certificate the performanceof the proposed control strategy,simulations are conducted and the effectiveness and accuracy are analyzed.

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期刊信息
  • 《宇航学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国宇航学会
  • 主编:杜善义
  • 地址:北京市海淀区阜成路8号主楼306
  • 邮编:100048
  • 邮箱:yhxb@vip.163.com
  • 电话:010-68768614 68767316
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1328
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2053/V
  • 邮发代号:2-167
  • 获奖情况:
  • 2006、2011年百种中国杰出学术期刊,2007年中国科协精品科技期刊工程,2006-2008年中国科技期刊优秀学术论文奖,2011年《中国精品科技期刊》称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17670