星星跟踪复合编队地球重力场测量系统及其方法

    公开(公告)号:CN102636818A

    公开(公告)日:2012-08-15

    申请号:CN201210129720.9

    申请日:2012-04-27

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提供了一种利用两个或两个以上内编队系统组成星星跟踪复合编队进行重力场测量的系统及其方法。该系统,包括两个或两个以上内编队系统,其中每个所述内编队系统均包括内卫星和外卫星平台;所述外卫星平台包括外卫星本体和安装在所述外卫星本体上的附属系统;所述外卫星本体内设有腔体,所述内卫星置于所述腔体内。所述内编队系统在轨工作时,两个所述内编队系统中的所述内卫星均沿纯引力轨道运行;利用所述外卫星精密定轨数据以及所述内卫星和所述外卫星的相对状态测量数据,确定所述内卫星纯引力轨道;测量两个所述内卫星之间的星间距离变化率,以此来反演得到中高阶地球重力场。

    一种自主协同的航天器集群体系及运行方法

    公开(公告)号:CN103076808A

    公开(公告)日:2013-05-01

    申请号:CN201210581859.7

    申请日:2012-12-27

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种自主协同的航天器集群体系及运行方法,所述航天器集群体系主要由至少一个具备了自主运行能力、网络信息连接和资源共享接口的节点航天器群组成;所述节点航天器群中的各节点航天器通过空间自组织网络相互连接、所述航天器群的节点航天器以共享导航和集群飞行模式飞行,通过空间自组织网络相互通讯,根据有/无任务自动调整编队构型;当所述航天器群接收到任务指令时,根据任务类型自主进行资源调度、任务规划任务重构和失效重组,进而完成所述任务。适应小型运载火箭快速或机动发射,大大提高了空间系统的快速响应性,减少了航天器在轨失效的风险。

    空间纯引力轨道万有引力摄动在轨飞行验证方法

    公开(公告)号:CN102935898B

    公开(公告)日:2015-05-06

    申请号:CN201210506038.7

    申请日:2012-11-30

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种空间纯引力轨道万有引力摄动在轨飞行验证方法,1,将纯引力飞行卫星在模式一下运行一定周期,记录轨道观测数据,2,将卫星绕径向主轴做180°旋转,作为模式二,再次运行与步骤1中相同的周期并记录轨道观测数据,3,分别得出两种模式下的轨道半长轴长期变化,做差得到两种模式下轨道半长轴变化量之差的实际观测值;4,通过轨道摄动方程,得出两种模式下万有引力摄动导致的轨道半长轴变化量之差的理论预测值;5,对比理论预测值与实际观测值,验证理论预测值的准确性。本发明在纯引力飞行任务初始化阶段,利用卫星的不同飞行状态,对纯引力轨道万有引力摄动这一最主要的摄动因素,进行在轨验证,为万有引力摄动计算方法提供检验。

    利用外航天器自旋抑制纯引力轨道万有引力干扰的方法

    公开(公告)号:CN102785785B

    公开(公告)日:2015-05-06

    申请号:CN201210333649.6

    申请日:2012-09-10

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种利用外航天器自旋抑制纯引力轨道万有引力干扰的方法,包括如下步骤:S1,估算验证质量受到的万有引力干扰;S2,计算万有引力干扰导致的纯引力轨道偏差;S3,选择航天器自旋轴;S4,设计航天器自旋频率;S5,验证航天器自旋对万有引力干扰的抑制效果。本发明在纯引力轨道空间系统中,能够采用航天器自旋这种在工程上易于实现的方式,有效地将万有引力干扰对纯引力轨道的影响抑制到所要求的范围之内。本发明解决了现有技术对航天器质量模型的精度要求苛刻,而且对所设计的补偿质量块的加工和安装精度要求极高,工程代价较高的问题;在更广泛的纯引力飞行任务中,本发明能够以更为方便的工程措施实现更好的万有引力干扰抑制。

    基于轨道摄动原理的卫星重力场测量性能分析方法

    公开(公告)号:CN102854540A

    公开(公告)日:2013-01-02

    申请号:CN201210344882.4

    申请日:2012-09-17

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提供一种基于轨道摄动原理的卫星重力场测量性能分析方法,包括以下步骤:S1,建立卫星重力场测量性能指标与重力卫星系统参数之间的定量解析关系式;S2,根据所述定量解析关系式分析卫星重力场测量性能。本发明提供一种基于轨道摄动原理的卫星重力场测量性能分析方法,利用谱分析方法建立了重力卫星系统参数和重力场测量性能之间的解析关系,并且通过数值模拟结果进行了校正,能够指导重力卫星系统的方案论证和重力卫星系统参数快速优化设计,从而实现高精度的卫星重力场测量。

    基于四面体质元划分的纯引力轨道万有引力干扰计算方法

    公开(公告)号:CN102360084A

    公开(公告)日:2012-02-22

    申请号:CN201110210321.0

    申请日:2011-07-26

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种涉及航天动力学和科学计算技术领域的基于四面体质元划分的纯引力轨道万有引力干扰计算方法,包括以下步骤:首先,选择四面体作为质元形状对航天器进行划分,并定义如下参数:尺度参数SR、长宽比参数AR、力几何因子FGP、梯度几何因子GGP,然后计算不同SR、AR下的FGP、GGP,得到四面体质元尺度、形状对计算精度的影响曲线,再根据所要求的计算精度及影响曲线确定四面体质元尺度,并根据该质元尺度对航天器模型采用四面体质元进行划分,最后对万有引力进行计算。本发明的方法能够按照要求的精度计算航天器对验证质量的万有引力。在给定精度的情况下,可以得到对应的四面体质元尺度要求,并依此要求划分质元,完成万有引力作用的计算,满足所要求的精度。

    一种自主协同的航天器集群体系及运行方法

    公开(公告)号:CN103076808B

    公开(公告)日:2016-03-30

    申请号:CN201210581859.7

    申请日:2012-12-27

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种自主协同的航天器集群体系及运行方法,所述航天器集群体系主要由至少一个具备了自主运行能力、网络信息连接和资源共享接口的节点航天器群组成;所述节点航天器群中的各节点航天器通过空间自组织网络相互连接、所述航天器群的节点航天器以共享导航和集群飞行模式飞行,通过空间自组织网络相互通讯,根据有/无任务自动调整编队构型;当所述航天器群接收到任务指令时,根据任务类型自主进行资源调度、任务规划任务重构和失效重组,进而完成所述任务。适应小型运载火箭快速或机动发射,大大提高了空间系统的快速响应性,减少了航天器在轨失效的风险。

    敏感器模拟器及具有该敏感器模拟器的卫星闭环仿真系统

    公开(公告)号:CN102411312B

    公开(公告)日:2015-05-06

    申请号:CN201110363198.6

    申请日:2011-11-16

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提供一种敏感器模拟器,包括:仿真服务器和数据接口转换器;由于该敏感器模拟器可以同时或分别作为各类敏感器的敏感器模拟器,例如:星敏感器模拟器、太阳敏感器模拟器、光纤陀螺模拟器、磁强计模拟器、GPS模拟器,从而具有通用性强和可扩展性好的优点;另外,该敏感器模拟器输出的数据格式与实际敏感器物理器件在实际卫星控制系统中输出的数据格式相同,从而既可以接入卫星控制闭环仿真系统,还有效的提高了仿真可信度。

    基于无线自组织网络的集群航天器半实物仿真系统及方法

    公开(公告)号:CN103792851A

    公开(公告)日:2014-05-14

    申请号:CN201210421816.2

    申请日:2012-10-30

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提供一种基于无线自组织网络的集群航天器半实物仿真系统及方法,包括至少两个仿真成员航天器;每一个所述仿真成员航天器包括动力学仿真机和与所述动力学仿真机连接的集群模块原型;各个所述仿真成员航天器的所述动力学仿真机之间顺次连接形成仿真同步回路;各个所述仿真成员航天器的所述集群模块原型之间通过无线自组织网络进行信息交互。本发明提供的基于无线自组织网络的集群航天器半实物仿真系统及方法,具有仿真可信度高、仿真系统成本低和复杂度低的优点;能有效缩短卫星的研制周期,减少卫星的研制成本。

    基于部件模拟器的卫星飞行控制闭环仿真系统

    公开(公告)号:CN102411313B

    公开(公告)日:2013-06-05

    申请号:CN201110363213.7

    申请日:2011-11-16

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提供一种基于部件模拟器的卫星飞行控制闭环仿真系统,应用于包括动力学仿真服务器、敏感器模拟器、执行器模拟器和星载计算机的系统中,其中,敏感器模拟器向星载计算机输出的数据格式与实际敏感器向星载计算机输出的数据格式相同,而且,执行器模拟器接收的来自星载计算机数据的格式,即执行器输入的数据格式与实际执行器输入的数据格式相同,所以能有效提高卫星飞行控制闭环仿真系统的仿真可信度,又由于所采用的为部件模拟器,而不是采用的真实物理器件,所以又具有仿真系统成本低、复杂度低的优点,同时还具有通用性强、灵活性强、自动化程度高的特点,因此,能有效缩短卫星的研制周期,减少卫星的研制成本。

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