黄河
- 作品数：20 被引量：60H指数：4
- 供职机构：西北工业大学航天学院精确制导与控制研究所更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金航天科技创新基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术天文地球理学更多>>
- 考虑燃料均衡的卫星编队队形重构技术被引量：3
- 2010年
- 在卫星编队队形重构过程中,如何在实现编队整体燃料消耗较少的同时使得各子卫星燃料消耗均衡,能够有效地提高卫星编队整体的寿命。提出了一种基于虚拟中心位置可变的卫星编队队形重构新方法。该方法以虚拟中心位置为寻优变量,以首末脉冲时刻可优化的双脉冲规划作为单星轨道机动策略,将编队队形重构问题转化为混合0-1数学规划问题。仿真结果表明,该优化算法在实现整体燃料次优的同时,兼顾了各星当前的燃料剩余水平,实现了各子卫星的燃料均衡。
- 黄河周军刘莹莹
- 关键词：卫星编队队形重构
- 立方星太阳翼及其可重复解锁机构
- 2022年
- 为了解决立方星太阳翼在严格尺寸约束下无法实现地面多次解锁试验验证的问题,提出了一种可重复电磁解锁的轻质量、高刚度的太阳翼。首先,提出一种微型铰链式展开机构,具有展开锁定和到位指示功能。其次,提出的电磁解锁机构能够解决压紧释放装置无法多次解锁的问题,具有低冲击,无污染,响应快的特点。最后,对太阳翼基板的尺寸构型和辅助支撑布局进行灵敏度分析与优化。仿真结果表明:太阳翼在优化后质量减轻20%,展开状态下的基频提升16%,满足太阳翼轻质量、高刚度的要求。本文提出的立方星太阳翼经过地面鉴定级振动和冲击力学试验验证以及热真空试验,并且通过八一03卫星完成在轨验证,满足立方星在轨的使用要求,可为后续立方星太阳翼的设计及研制提供参考。
- 张佼龙刘益恒邢皓钰黄河郭建国
- 关键词：太阳翼结构优化试验验证
- 地球大气光学偏振模式研究
- 2010年
- 在导航领域的研究中,研究天空中的大气光学偏振模式,对于利用自然偏振特性进行卫星以及船舰的导航是很重要的。为了求得精确,提出了一种基于离散坐标法求解平面平行大气的矢量辐射传输方程(VRTE)得到Stocks矢量,进而计算天空偏振模式的方法进行仿真。结果表明,VRTE计算结果与瑞利散射经验公式计算结果的电矢量方向差别在10%之内,而VRTE计算可以得到更准确的偏振度信息。通过不同波长的矢量化辐射传输方程计算表明蓝光的大气散射作用要强于红光区域,为大气散射敏感器的波长选择提供了依据。
- 黄河周军刘莹莹
- 关键词：大气散射离散坐标法
- 针对GEO目标带的天基光学观测姿态规划研究
- 2015年
- 为了提高太阳同步轨道卫星对GEO轨道带目标的观测效率,在分析观测位置和传感器视轴指向与太阳同步轨道卫星对静止轨道带扫描速度基础上得到传感器视轴的最佳指向以及对应的GEO带上的最佳观测点,并提出了关于最佳观测点的姿态规划策略,并对在地影影响下有/无姿态机动时的观测效率进行了对比仿真分析。仿真结果表明:对于SBV传感器视场在1.5°×1.5°时,最佳观测点的控制策略就能够完成对GEO轨道带的完全覆盖,相较于无姿态机动时,对静止轨道带的观测时间可提高一倍。
- 李磊周军黄河付红瑞
- 关键词：卫星太阳同步轨道光学观测
- 立方星SMA直线作动解锁机构的优化设计
- 2023年
- 为实现在空间、功耗严苛约束下立方星太阳板的可靠解锁,研制了一种形状记忆合金(SMA)丝直线作动解锁机构。采用弹簧-SMA结构,依靠弹簧力锁紧,通过SMA丝加热产生回复应力驱动拔销运动实现解锁。建立了机构的数学模型,并通过仿真得到SMA解锁机构的行程、解锁时间、功率与合金丝直径、工作电压的描述关系。以解锁时间和功率的整体评价最优为目标,采用粒子群优化算法对合金丝的直径和工作电压进行优化设计,得到直径0.5 mm的SMA解锁机构在1.2 V驱动电压下具有最佳工作特性。最后对优化结果开展实验分析,表明作动机构的解锁时间为3.2 s,功率为3.55 W,拔销行程为1.8 mm,与仿真一致。所研制的解锁机构可靠性高,工作特性一致,具有较好的适应性,已通过各项环境实验并成功在轨应用。
- 李朋尹娟妮张佼龙高智刚黄河
- 关键词：粒子群优化
- 分离模块异构航天器集群松散队形设计被引量：2
- 2014年
- 针对近地轨道分离模块航天器集群,考虑航天器之间面质比差异,提出一种能在较长时间内维持两星之间相对距离的松散队形设计方法。该方法以相对偏心率向量和相对轨道倾角向量描述松散队形,以两颗卫星之间的轨道长半轴之差和相对相位角之差为优化变量,并且通过设置虚拟空间圆解决避碰问题,保证在考虑气动力摄动的情况下,异构航天器松散编队能够有较长时间满足距离要求。仿真研究表明,针对轨道高度为500 km的参考轨道,当两星面质比分别为0.003 m2/kg和0.0032 m2/kg时,两颗卫星之间的距离能够在50天内处于200 m到20 km之间。
- 黄河周军刘莹莹
- 关键词：集群队形设计
- 地磁测量卫星的矢量磁场在轨标定算法仿真被引量：1
- 2022年
- 以SWARM为代表的高精度地磁测量卫星对地球磁场探测精度经过标定之后优于0.5 nT,对于开展地磁科学研究具有重要意义。地磁测量卫星通过安装在伸展杆上的矢量磁通门磁强计、标量磁强计和高精度星敏感器,获取测量方向的惯性空间姿态的地磁信息,其中高精度标量磁强计主要用于对磁通门矢量磁强计进行标定。针对地磁测量卫星,研究了矢量磁强计在轨测量误差的校正方法。考虑到矢量磁强计非正交角、标度因子以及偏差的影响,建立磁场矢量线性输出模型;结合标量磁强计的测量值分别设计基于小量近似的线性校正算法和基于参数辨识更新的非线性校正算法;校验两种算法的标定精度,并通过Tukey权重函数改善算法的鲁棒性。仿真结果表明,两种算法校正结果相似,磁场三轴误差可校正至0.5 nT以内,在标量磁强计存在异常值时仍具有较好的校正效果。
- 杜雯黄河周军
- 基于加速度信息的导航卫星轨控期间自主定轨方法被引量：2
- 2014年
- 为了降低对地面测控站的依赖,提升导航卫星自身的自主运行能力具有重要意义。导航卫星在轨道控制期间,自主定轨误差将会产生重大偏差,为了能够快速恢复星历,提升导航系统的应用效率,针对导航卫星轨控期间的自主轨道确定技术进行了研究。首先,在传统的天文导航的基础上引入了加速度信息,然后根据加速度计测量以及估计误差判断,选择合适的时机在轨控期间对估计误差方差阵进行重置。仿真结果表明,基于加速度信息的自适应导航滤波算法,能够有效降低导航误差收敛时间,同时降低估计误差峰值。
- 黄河周军刘莹莹王洋
- 关键词：导航自主定轨加速度导航卫星
- 一种模块组装6U立方星的总体设计与在轨验证方法被引量：1
- 2023年
- 从立方星实用化角度出发,提出了一种模块组装6U立方星的总体设计方法。首先,通过立方星结构布局的优化设计,将立方星平台部分和载荷部分分别布局于6U立方星的左右侧,实现了卫星平台和有效载荷的松耦合设计。其次,针对立方星星上和地面站资源有限的约束,提出了利用UHF/VHF+X频段的测控数传一体化方法,实现了立方星测控数传的模块化设计,解决了能源和体积约束条件下立方星大容量数据传输难题。再次,针对6U立方星模块组装的要求,分别提出了电源分系统、姿控分系统、离轨帆分系统的模块化设计方法。最后,以中国青少年科普卫星BY-03星为例,将紫外相机、计算光谱相机通过标准化接口设计,从而实现了卫星平台与载荷的模块化快速组装与集成测试。在轨试验结果验证了所提出的模块组装6U立方星设计方法能够适应多种有效载荷任务需求,并满足立方星快速研制与测试的需求。
- 黄河刘莹莹刘莹莹刘光辉张佼龙李朋白博白博冯振欣
- 关键词：测控数据传输
- 考虑避碰约束的编队卫星入网路径规划
- 2012年
- 提出了一种新的考虑避碰约束的编队卫星入网路径规划策略。首先通过常规编队卫星入网的多脉冲线性规划方法,得到一组卫星入网的脉冲序列,以此预测轨道机动过程中各星之间的最小距离,当最小距离小于安全距离时,将最小距离前后脉冲施加时刻的相对位置作为约束条件,重新规划卫星入网轨迹,迭代进行直到满足避碰要求。仿真结果表明,该方法由于减少了路径规划过程中约束条件的个数,能够快速地规划出考虑避碰约束时的编队卫星入网轨迹,且有效节省燃料消耗。
- 黄河周军刘莹莹
- 关键词：卫星编队入网避碰线性规划
