基于小型艙外服務(wù)飛行器的在軌服務(wù)技術(shù)在保證航天器高效、穩(wěn)定地在軌運(yùn)行研究方面具有重要意義。航天員在艙內(nèi)遙控服務(wù)飛行器為空間站提供服務(wù)時(shí),不僅要保證完成任務(wù)的高效性,還要保證航天器和航天員的安全性,因此需要設(shè)計(jì)一套輔助操作的可視化系統(tǒng)。該系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)太空復(fù)雜環(huán)境和航天器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)建模,對(duì)于航天器之間近距離的相對(duì)運(yùn)動(dòng)要能及時(shí)提供碰撞預(yù)警,形成具有高度真實(shí)感、沉浸感和交互性的輔助操作可視化系統(tǒng)�；谝陨显�,本文做了如下工作:（1）服務(wù)飛行器與空間站的相對(duì)運(yùn)動(dòng)建模。使用相關(guān)空間坐標(biāo)系及其相互轉(zhuǎn)換,確定空間站絕對(duì)軌道和服務(wù)飛行器相對(duì)空間站分離/撤離、繞飛/懸停、交會(huì)對(duì)接等的標(biāo)稱軌跡,最后使用動(dòng)力學(xué)C-W方程對(duì)航天器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行建模,根據(jù)初始條件推算相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（2）復(fù)雜結(jié)構(gòu)碰撞檢測(cè)算法。針對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)模型的碰撞檢測(cè),重點(diǎn)研究凸體碰撞相關(guān)的理論基礎(chǔ)、復(fù)雜模型的預(yù)處理和基于改進(jìn)GJK算法計(jì)算凸體之間的距離,從而實(shí)現(xiàn)航天器之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的碰撞檢測(cè),提高碰撞檢測(cè)的實(shí)時(shí)性。（3）基于航天器之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和碰撞檢測(cè)算法,選擇國(guó)際空間站的在軌服務(wù)進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)。通過(guò)基于C++和OSG的網(wǎng)絡(luò)、多線程和動(dòng)態(tài)鏈接... 

【文章來(lái)源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究目的與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 在軌服務(wù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 太空視景仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 碰撞檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文內(nèi)容安排
第2章 航天器相對(duì)運(yùn)動(dòng)建模
    2.1 坐標(biāo)系
        2.1.1 空間坐標(biāo)系
        2.1.2 坐標(biāo)系空間轉(zhuǎn)換
    2.2 軌道基礎(chǔ)
        2.2.1 空間站絕對(duì)軌道
        2.2.2 服務(wù)飛行器標(biāo)稱軌跡
    2.3 服務(wù)飛行器與空間站的相對(duì)運(yùn)動(dòng)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 復(fù)雜結(jié)構(gòu)碰撞檢測(cè)算法
    3.1 相關(guān)理論基礎(chǔ)
        3.1.1 單形體
        3.1.2 Minkowski和與Minkowski差
        3.1.3 支撐點(diǎn)和支撐映射
        3.1.4 分離軸定理
    3.2 預(yù)處理
    3.3 基于改進(jìn)GJK算法的精確碰撞檢測(cè)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    4.1 任務(wù)背景
    4.2 需求分析
    4.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.4 OSG介紹
        4.4.1 OSG概述
        4.4.2 OSGEarth概述
        4.4.3 視景仿真渲染流程
        4.4.4 實(shí)時(shí)圖像顯示
    4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及結(jié)果展示
    5.1 空間復(fù)雜環(huán)境
    5.2 三維模型獲取
    5.3 交互控制實(shí)現(xiàn)
    5.4 碰撞預(yù)警信息
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3468176