控制力矩陀螺辅助的空间站大角度姿态机动
DOI:
作者:
作者单位:

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金项目(11272346)


Study of control momentum gyroscopes assisting maneuver
Author:
Affiliation:

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    在推力器机动技术与零燃料机动(Zero Propellant Maneuver, ZPM)技术的基础上,提出了一种新的空间站大角度姿态机动技术概念——控制力矩陀螺辅助机动(Control Momentum Gyroscopes Assisting Maneuver,CMGs AM)技术。文章给出了CMGs AM燃料最优控制问题模型,在对燃料最优解控制结构分析的基础上,采用基于改进的伪谱结点法的求解策略,求解了CMGs AM燃料最优机动问题,与仅基于推力器机动的燃料最优解和空间站上的绕特征轴的常速率机动进行了比较,结果表明相对于推力器机动,CMGs AM技术更加节省燃料,并同时实现了机动始末动量管理模式的光滑连接;相对于ZPM机动,其机动时间大大缩短,同时具有更强的抵御干扰的能力。CMGs AM技术实现了对推力器技术与零燃料机动技术的高效综合,进一步丰富了空间站大角度机动技术。

    Abstract:

    Control Momentum Gyroscopes Assisting Maneuver (CMGs AM) technique, a new large-angle space station attitude maneuver technique concept, is proposed, which employs both the Control Moment Gyroscopes (CMGs) and the thruster Reaction Control System (RCS) as the actuator. The fuel- optimal control problem of CMGs AM is formulated. With a two-step solving strategy, which utilizes an improved pseudo spectral knotting method, the fuel-optimal solution was obtained, and the results were compared with the fuel-optimal solution and constant-rate eigenaxis maneuver of thrust maneuver technique. It is shown that the CMGs AM technique inherits and further enhances the advantages of thruster maneuver and Zero Propellant Maneuver (ZPM) techniques. It significantly saves more fuel than the thrust maneuver and shortens the maneuver time greatly with greater robustness in comparison with ZPM.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

章胜,黄海兵,赵乾,等.控制力矩陀螺辅助的空间站大角度姿态机动[J].国防科技大学学报,2013,35(4):7-13.
ZHANG Sheng, HUANG Haibing, ZHAO Qian, et al. Study of control momentum gyroscopes assisting maneuver[J]. Journal of National University of Defense Technology,2013,35(4):7-13.

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2012-11-28
  • 最后修改日期:
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2013-08-22
  • 出版日期:
文章二维码