刘磊
- 作品数：41 被引量：100H指数：6
- 供职机构：北京航天飞行控制中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家中长期科技发展规划重大专项更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术天文地球自动化与计算机技术文化科学更多>>
- 一种多天体飞越探测轨道设计方法
- 本发明公开一种多天体飞越探测轨道设计方法，该方法包括：首先，基于飞越探测任务的能量、时间等约束或者对目标物理特征、轨道特征的探测需求，定义初步筛选参数，从包含海量天体的数据库中筛选出初步待飞越探测的天体目标；其次，对于待...
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- 一种多圈近天体NRHO轨道计算方法
- 本发明涉及一种多圈近天体NRHO轨道计算方法，属于月球和深空探测技术领域。首先，在简化力模型下计算单圈NRHO轨道，以之作为初始轨道；其次，按照一定策略在初始轨道上选取多个拼接点，将之划分为多个轨道段；再次，构建各轨道段...
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- 一种确定月地转移轨道的方法及装置
- 本申请公开了一种确定月地转移轨道的方法及装置，该方法为：根据探测器从月球再入地球大气层的预设再入点的概略再入时间、预设的探测器到达预设再入点时的轨道倾角、落点的经纬度以及从月地转移时间，确定预设再入点的再入时间初始值；确...
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- 文献传递
- Halo轨道族延拓方法及特性研究被引量：2
- 2013年
- 对Halo轨道周期和运动范围等特性的研究是平动点任务设计的首要前提。针对大幅值Halo轨道和完整Halo轨道族的应用需求及其数值计算问题,面向当前应用广泛的地月系和日-地月系共线平动点,基于延拓法研究了圆型限制性三体问题下的Halo轨道族数值计算和运动学特性,给出了Halo轨道族延拓计算方法。数值仿真了族参数选择对轨道族计算的影响,得到了地月系和日-地月系共线平动点的大范围南北Halo轨道族,同时给出了轨道族的轨道周期变化和空间位置变化特性。研究结果表明,固定延拓步长下,L1点Halo轨道族应选择会合坐标系x坐标作为族参数,L2点Halo轨道族应选择y方向速度或者周期T作为族参数。方法适用于任意三体系统平动点的周期轨道族计算,特别是对其中的状态转移矩阵简单修改后可用于完整力模型下的Halo轨道(族)的数值设计。
- 刘磊刘勇曹建峰唐歌实胡松杰
- 关键词：三体问题平动点晕轨道深空探测
- 地月L2点周期轨道的月球背面覆盖分析被引量：3
- 2017年
- 地月L2点附近轨道具备独特的动力学和运动学特性,是月球背面探测任务的中继卫星首选布设位置。面向未来月球背面探测任务的中继通信需求,分析并研究了地月L2点周期轨道(halo轨道)对月球背面的覆盖。在圆型限制性三体问题模型下,研究并给出了halo轨道族延拓计算方法,基于延拓法设计了地月系大范围南北halo轨道族;给出了中继卫星的月球背面覆盖计算模型,定义了相应的时间覆盖因子;数值仿真了地月系南北halo轨道族的月球背面覆盖情况。研究结果表明:地月L2点周期轨道幅值和类型决定其对月面的覆盖性,幅值较小的轨道的月面整体覆盖性较好,幅值较大的轨道对月球南北极覆盖较好,南北族轨道分别有利于月球南北半球的覆盖。文章研究可为我国"嫦娥4号"月球背面探测任务的中继星轨道设计提供有益参考和借鉴。
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- 关键词：月球探测平动点HALO轨道
- 利用halo导航星的地月空间联合自主轨道确定
- 2023年
- 面向未来地月空间的自主导航定位需求,研究了利用halo导航星的地月空间联合自主轨道确定(LAOD)。首先,建立了基于星间测距的地月空间联合自主定轨模型;其次,讨论了利用halo导航星联合自主定轨的可观性;最后,数值分析了不同误差条件下导航星与用户星的联合自主定轨精度,其中用户星轨道涵盖了典型的地月空间任务轨道,包括低地球轨道(LEO)、地月转移飞行轨道(CTT)和环月低轨道(LLO)。针对CTT自主定轨精度问题,特别分析了利用2颗halo导航星的定轨情况。结果表明,单颗halo导航星条件下LEO和LLO的定轨精度最高,导航星次之,CTT最差,增加1颗halo导航星可将CTT的定轨精度提高至少2倍,可为星间联合自主轨道确定技术在后续月球和深空探测任务中的应用提供参考借鉴。
- 刘磊刘也程潏刘勇
- 关键词：HALO轨道星间测量
- 一种星敏感器-陀螺组合定姿的实时在轨标定方法被引量：6
- 2014年
- 研究了一种星敏感器-陀螺组合定姿方式中的姿态敏感器误差的实时在轨标定方法。首先,选择直观的欧拉角作为姿态描述参数,根据星敏感器和陀螺的测量原理建立星敏感器-陀螺在轨标定的测量方程和状态方程,并以此建立数学模型。其次,采用简单高效的EKF(Extended Kalman Filter,扩展卡尔曼滤波)作为估值算法,进行了在轨标定数值仿真。对于航天器姿态定向中出现的姿态角和星敏感器安装角之间的耦合问题,通过在特定姿态通道上施加简单姿态机动实现了解耦。数值结果表明,该实时在轨标定方法,尤其是所提出的姿态角和星敏感器安装角解耦策略,可以实现对航天器姿态的实时精确估计以及对星敏感器安装误差、陀螺常值漂移和相关漂移等误差的实时在轨标定。该方法可用于航天器姿态测量设备的实时在轨标定和航天器姿态的高精度实时确定。
- 刘磊刘也曹建峰胡松杰唐歌实
- 关键词：在轨标定星敏感器陀螺扩展卡尔曼滤波
- 嫦娥二号卫星日地拉格朗日L_2点探测轨道定轨分析被引量：10
- 2013年
- 嫦娥二号卫星于2011-06～2012-04实施拓展试验,运行在绕日地系L2点的Lissajous轨道上。拓展试验期间嫦娥二号卫星距离地球最远约1 700 000km,随着卫星与地球距离的增加,测轨数据的噪声水平也明显增加;另一方面,距离的增加使得飞行过程中动力学约束逐渐减弱,测轨几何可确定性变差,定轨计算的难度也相应提升。这两个因素对测控系统提出了更为严格的要求。描述了嫦娥二号卫星拓展试验期间的轨道计算情况并进行评估。分析表明,在当前的测控条件下,逃逸初期轨道计算的精度优于km级,速度精度优于1cm/s,而随着飞行距离的增加,轨道计算所需的测轨弧段也相应增加,在转移阶段后期,连续使用20d以上的测轨数据进行定轨计算,通过弧段搭接与轨道预报比较,内符合满足2km的精度水平。
- 曹建峰胡松杰黄勇刘磊
- 地月平动点中继应用轨道维持被引量：15
- 2015年
- 地月平动点中继应用轨道对于月球背面探测具有十分重要的应用价值,由于地月平动点的不稳定性,必须进行轨道维持。文章研究了真实力模型下月球平动点中继应用轨道的维持。首先,基于限制性三体问题下平动点轨道的运动特性,研究了平动点轨道维持的数学模型与维持策略,提出了平动点轨道维持的连续环绕控制方法,并给出了轨道维持的Halo和Lissajous两种控制方式;其次,充分考虑各天体和光压摄动下,采用数值手段研究了不同幅值的地月平动点周期中继应用轨道的维持间隔与速度增量等。研究结果表明:Lissajous控制方式适用于月球平动点中继应用轨道的维持,在给定测控精度条件下,维持间隔约7.4d,速度增量优于20m/s/a。该方法已经成功应用于我国"嫦娥2号"日地平动点任务和"嫦娥5T1"地月平动点任务并获得了良好的控制效果,还可直接应用于我国未来"嫦娥4号"等月球背面探测任务。
- 刘磊曹建峰胡松杰唐歌实
- 关键词：平动点限制性三体问题HALO轨道
- 一种确定月地转移轨道的方法及装置
- 本申请公开了一种确定月地转移轨道的方法及装置，该方法为：根据探测器从月球再入地球大气层的预设再入点的概略再入时间、预设的探测器到达预设再入点时的轨道倾角、落点的经纬度以及从月地转移时间，确定预设再入点的再入时间初始值；确...
- 刘勇曹鹏飞马传令陈莉丹李革非张尧郝大功刘磊梁伟光
