j2摄动列表

J2摄动下卫星编队重构的多脉冲轨迹优化

针对考虑J2摄动的椭圆参考轨道的编队重构问题,以消耗燃料最少为目标函数,基于高斯变分方程研究编队重构的多脉冲轨迹优化方法。推导考虑J2摄动和轨道面内外耦合的轨道要素偏差线性动力学方程,采用遗传算法和序列二次规划结合的混合算法对总的速度增量进行优化。数值仿真表明该混合算法有效,可以高效地得到可行解。由于考虑了J2摄动和椭圆参考轨道,该算法对航天任务中的轨迹优化具有一定的参考意义。

J2摄动和太阳光压对绳系卫星系统的影响分析

通过引入广义坐标与广义动量，在Hamilton体系下建立了空间绳系卫星系统的动力学方程；在保守体系下，分别采用经典Runge—Kutta方法和辛Runge．Kutta方法离散方程，比较了两种方法在能量保持方面的优劣，重点分析了辛算法在长时间数值仿真中的优势；最后，采用辛算法进行数值求解，研究了J2摄动和光压摄动对轨道半径、真近点角、姿态角以及绳弹性变形的影响。结果表明J2摄动和太阳光压对绳系卫星系统的影响明显。

考虑J2摄动影响的零射程线计算方法研究

考虑到地球扁率J2摄动的影响，在非正交分解法的基础上，利用自由段弹道地心距迭代解析解，给出了一种弹道飞行器零射程线的计算方法。数值仿真结果表明，该方法具有很高的精度，且计算速度较快，在闭路制导能量耗散和多弹头进攻弹道设计中具有较高的应用价值。

利用时域配点法的卫星相对运动周期轨道求解研究简

为更精确而有效地求解卫星相对运动周期性轨道,提出了一种新的数值求解方法,该法是基于时域配点(TDC)方法研究存在J2项的非线性相对运动模型的周期解。在TDC方法中,预先将期望得到的周期解假定为傅里叶级数展开,再将傅里叶级数展开形成的近似解代入原非线性方程中,得到剩余误差函数并令其等于0,其本质是一种平衡剩余误差的方法。可通过此方法用C-W方程或T-H方程的相对运动轨道的初始条件生成边界轨道。TDC方法较一般的数值方法更精...

J2摄动下编队构形保持脉冲控制方法

针对卫星编队轨道构形在J2摄动干扰作用下被破坏的问题，给出了两种构形保持脉冲控制策略。首先，分析J2摄动对编队卫星相对轨道要素的影响，即J2摄动使相对升交点赤经、近地点辐角和平近点角产生长期漂移。然后，结合高斯摄动方程，分别设计了切向加法向脉冲和径向加法向脉冲两种控制方法修正从星升交点赤经、近地点辐角和平近点角的偏差，从而实现卫星编队的构形保持。数值仿真结果表明，两种方法都能够有效地修正编队构形偏差，...

考虑J_2摄动的弹道导弹高精度弹道预报和误差传播分析

为进行高精度的弹道导弹弹道预报和误差传播分析,分析了平根数法解摄动方程的解形式,提出了一种考虑J_2摄动并包含短周期项的解析法,并将其用于弹道预报,结合无迹变换构造了弹道预报的误差传播分析方法,解决了解析法中开普勒根数求解过程不可微、偏导数矩阵难以计算的问题。仿真结果表明,将解析法用于弹道预报时,J_2摄动短周期项导致的误差达3个数量级,不可忽略;该算法预报的相对误差只有不到5%,精度与高精度数值法相当,远高于传统...

基于改进线性二次型调节器的近地轨道编队卫星鲁棒控制

为解决编队卫星在近地空间复杂力学环境特别是地球非球形摄动作用下构型易发散的问题,给出一种基于改进线性二次型调节器的编队卫星构型控制方法。该方法先估计近地空间编队卫星构型设计时由未建模摄动力引起的误差最大有界范围,再利用误差最大有界范围的二范数改进经典的线性二次型调节器控制方法,提高经典线性二次型调节器控制器在控制编队卫星构型时的鲁棒性。为评价改进方法的有效性,给出了一种鲁棒性强弱的量化评判标准。仿真...

卫星编队飞行相对轨道动力学模型的比较及选用

基于动力学方法推导了几种编队飞行相对轨道动力学模型．分析比较了引力项线性化以及J2摄动引起的模型误差的数量级，给出了模型选取的参考准则以及适用条件，分析了不同模型的适用性．最后选取太阳同步轨道和静止轨道作为数值算例，选取合适的相对轨道动力学模型，验证模型选取准则的有效性．仿真结果表明一定范围内考虑^摄动能提高精度，而超出一定范围J2的引入只会增加复杂性，因此提出的模型选取准则对相对轨道动力学模型的选...

基于零J2摄动条件的近圆轨道编队保持双脉冲最优控制方法研究

重点研究了考虑J2摄动作用的近圆轨道编队构形保持双脉冲最优控制策略。利用轨道要素法建立了考虑J2摄动作用影响的相对运动方程，推导了消除相对摄动影响长期项的零J2摄动条件，并利用该条件对C—W方程得到的编队初始条件进行了修正，得到了对J2摄动不太敏感的相对轨道。然后，基于C—W方程建立了编队保持双冲量最优控制模型，并利用非线性规划方法得到了编队保持所需的最优控制脉冲。仿真结果表明J2项摄动对相对运动的破坏作用明...

基于星历数据的SAR多普勒参数计算

改进了基于星历数据的星载合成孔径雷达多普勒计算方法.改进的方法有效地将J2摄动（地球扁率摄动）对近地点幅角和升交点赤经的影响引入到多普勒参数的计算中,得到了更准确的多普勒参数,对改进方法与传统方法的差别进行了分析.计算机仿真结果验证了改进方法的正确性.

考虑地球扁率J2摄动影响的异面椭圆轨道多冲量最优交会

重点研究了在地球扁率影响下,固定时间内两异面椭圆轨道间的燃料最省多冲量最优交会控制问题。根据摄动理论,推导了航天器在J2摄动作用影响下进行交会飞行的运动方程,在此基础上,建立了求解多冲量最优交会问题的非线性规划模型,并针对三冲量和四冲量交会方式进行了交会轨迹的优化计算,得到了最优冲量的大小、方向及作用时刻。最后,通过仿真计算,对交会时间和冲量作用次数对燃料消耗的影响进行了比较分析。

追踪椭圆轨道目标Hill制导及其误差分析

针对椭圆轨道目标的飞行器近距离交会问题，研究了追踪任意椭圆轨道目标的Hill制导方法。从状态转移矩阵出发推导出追踪椭圆轨道目标的Hill制导表达式，然后推导出连续常值推力作用下系统状态的解析表达式，在此基础上分析了Hill制导过程中线性化误差和J2摄动误差，通过误差项进行补偿，并给出了Hill制导改进算法。仿真分析表明椭圆轨道Hill制导是可行的，且其改进算法能进一步提高制导精度。

航天器近距编队轨道动力学模型及仿真

针对目前航天器近距编队长期飞行中存在的HCW模型精确度不够的问题,提出了利用平均轨道根数线性微分漂移率预测J2摄动下航天器近距编队相对运动的方法,建立了一种新的航天器近距编队轨道动力学模型。仿真结果表明,解析模型计算得到的相对运动轨道和不考虑J2摄动影响的相对运动轨道相比,解析模型运算时间很短,精度提高约50%（10个轨道周期之后）,证明了模型的有效性和快速性,适合在线运行,同时给出了解析模型的适用范围。

基于T-H方程的多脉冲最优交会方法

针对椭圆参考轨道交会问题,采用T-H方程描述相对运动,提出了一种时间固定燃料最省的多脉冲最优交会方法,优化参数为交会脉冲及其施加时刻.当考虑到J2摄动或航天器初始相对距离较大时,用T-H方程进行状态预测其线性化误差一般不容忽略,而若用轨道积分预测则耗时较多,进而导致优化时间过长.针对此问题,提出一种采用前一优化脉冲节点的状态导出的轨道根数预测当前节点状态的预测方法.该方法简单实用,有效地加快了优化收敛速度.最后基于...

多飞行器自适应编队制导控制技术

利用拉格朗日方法推导了飞行器编队飞行的精确动力学模型,考虑了非线性项和J2项对飞行器编队模型精度的影响,利用自适应方法,在线评估J2摄动项对飞行器编队相对运动的影响。基于李雅普诺夫理论的非线性自适应控制,保障了在未知空间摄动影响下飞行器编队相对位置跟踪误差的全局渐近稳定。仿真结果显示：新的动力学模型能够准确描述飞行器编队飞行的相对运动。从而减少模型误差引起的燃料消耗。