自主交會(huì)對(duì)接技術(shù)在空間在軌維修、燃料服務(wù)、空間碎片清理等任務(wù)中起著及其重要的作用。為減小系統(tǒng)的復(fù)雜性,降低系統(tǒng)的成本,提高系統(tǒng)的可靠性,本文以光學(xué)相機(jī)作為航天器進(jìn)行相對(duì)信息測量的唯一敏感器,對(duì)交會(huì)對(duì)接過程中的相對(duì)導(dǎo)航問題進(jìn)行了研究,給出了基于僅測角的自主交會(huì)對(duì)接相對(duì)導(dǎo)航方法。本文主要研究工作如下:推導(dǎo)并建立了基于僅測角相對(duì)導(dǎo)航的動(dòng)力學(xué)模型,包含了絕對(duì)軌道運(yùn)動(dòng)模型、姿態(tài)運(yùn)動(dòng)模型、軌道相對(duì)運(yùn)動(dòng)的化簡模型——C-W方程、敏感器模型、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型。給出了用于相對(duì)導(dǎo)航計(jì)算的濾波算法,給出了僅測角相對(duì)導(dǎo)航的觀測方程,并進(jìn)行了可觀測性分析,給出了相應(yīng)的可觀性判據(jù);為了進(jìn)一步考察軌道的可觀性水平,給出了用于衡量可觀測程度的可觀性矩陣;給出了用于僅測角交會(huì)對(duì)接相對(duì)導(dǎo)航的詳細(xì)的導(dǎo)航濾波模型;依據(jù)交會(huì)對(duì)接的任務(wù)背景,設(shè)計(jì)了可以實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接任務(wù)的制導(dǎo)和控制算法。介紹了Monte Carlo打靶法,并建立了導(dǎo)航結(jié)果誤差分析的指標(biāo),利用本文所給出的方法,設(shè)計(jì)了仿真場景,并進(jìn)行了多次打靶仿真,驗(yàn)證了本文提出的相對(duì)導(dǎo)航方法的可行性。 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ETS-VII目標(biāo)星與跟蹤星

圖 1-3 軌道快車計(jì)劃，我國在航天器交會(huì)對(duì)接領(lǐng)域的研究也逐步步接任務(wù)。2011 年 11 月“神舟八號(hào)”飛船與“成功，圓滿完成了我國首次空間交會(huì)對(duì)接任載人飛船攜帶三名宇航員完成了與“天宮一號(hào)我國首次完成的手動(dòng)控制交會(huì)對(duì)接任務(wù)[24]；2神舟十號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器完繞飛的任務(wù)，這是我國神舟系列飛船由研制飛段的飛躍，是我國交會(huì)對(duì)接技術(shù)的又一大進(jìn)步舟十一號(hào)”與“天宮二號(hào)”的交會(huì)對(duì)接任務(wù)[2運(yùn)飛船與“天宮二號(hào)”成功實(shí)現(xiàn)了交會(huì)對(duì)接，燃料補(bǔ)充等任務(wù)的完成積累了技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。以上成，標(biāo)志著我國交會(huì)對(duì)接技術(shù)的不斷進(jìn)步與成

圖 1-3 軌道快車計(jì)劃相比，我國在航天器交會(huì)對(duì)接領(lǐng)域的研究也逐步步入正會(huì)對(duì)接任務(wù)。2011 年 11 月“神舟八號(hào)”飛船與“天宮對(duì)接成功，圓滿完成了我國首次空間交會(huì)對(duì)接任務(wù)[23號(hào)”載人飛船攜帶三名宇航員完成了與“天宮一號(hào)”飛是我國首次完成的手動(dòng)控制交會(huì)對(duì)接任務(wù)[24]；2013 的“神舟十號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器完成了一次繞飛的任務(wù)，這是我國神舟系列飛船由研制飛行試船階段的飛躍，是我國交會(huì)對(duì)接技術(shù)的又一大進(jìn)步[25]“神舟十一號(hào)”與“天宮二號(hào)”的交會(huì)對(duì)接任務(wù)[26]。”貨運(yùn)飛船與“天宮二號(hào)”成功實(shí)現(xiàn)了交會(huì)對(duì)接，為空輸和燃料補(bǔ)充等任務(wù)的完成積累了技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。以上的飛滿完成，標(biāo)志著我國交會(huì)對(duì)接技術(shù)的不斷進(jìn)步與成熟

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]神舟十一號(hào)飛船與天宮二號(hào)成功對(duì)接[J]. 文匯.  中國航天. 2016(11)
[2]俄羅斯新貨運(yùn)飛船進(jìn)步M5-01首射成功[J]. 王霄.  國際太空. 2016(03)
[3]神舟十號(hào)飛船交會(huì)對(duì)接任務(wù)透視[J]. 李杰,武正.  太空探索. 2013(07)
[4]天宮一號(hào)與神舟九號(hào)載入交會(huì)對(duì)接圓滿成功[J]. 鄒毅,王玉,張立新.  神劍. 2012(04)
[5]神舟-8飛船凱旋歸來 圓滿完成我國首次空間交會(huì)對(duì)接任務(wù)[J]. 龐征.  國際太空. 2011(11)
[6]四十年空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)的發(fā)展[J]. 林來興.  航天器工程. 2007(04)
[7]美國試驗(yàn)小衛(wèi)星XSS-10系統(tǒng)[J]. 聞新,王秀麗,劉寶忠.  中國航天. 2006(06)
[8]空間交會(huì)對(duì)接將邁向自主化[J]. 徐菁.  太空探索. 2005(08)
[9]美空軍XSS-11衛(wèi)星成功發(fā)射[J]. 宗河.  國際太空. 2005(06)
[10]美國“軌道快車”計(jì)劃中的自主空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)[J]. 林來興.  國際太空. 2005(02)

博士論文
[1]空間交會(huì)的僅測角相對(duì)導(dǎo)航與自主控制方法研究[D]. 李九人.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3592977