1、隨著航天事業(yè)的發(fā)展,單個航天器已不能滿足復(fù)雜任務(wù)的要求?？臻g多飛行器協(xié)同工作能夠完成目標(biāo)捕獲、軌道交會、近距離自主跟蹤、伴飛等復(fù)雜任務(wù),正成為世界各航天大國的研究重點?？臻g飛行器的軌道姿態(tài)控制地面仿真系統(tǒng),能夠為飛行器的導(dǎo)航制導(dǎo)、軌道機動、姿態(tài)控制等提供地面驗證平臺,提高了飛行器的安全性和可靠性,具有重要的實際意義。本文針對空間飛行器姿軌控系統(tǒng)的地面仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)手段、仿真方案等問題進(jìn)行了深入研究。主要研究內(nèi)容包括:
　　建

2、立了相對軌道運動的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)了基于圓軌道的相對動力學(xué)的C-W方程,通過數(shù)學(xué)手段對方程進(jìn)行了分析,對自然狀態(tài)下的相對運動進(jìn)行了數(shù)學(xué)仿真。仿真結(jié)果表明在無干擾的情況下,空間兩飛行器間能夠保持相對穩(wěn)定的繞飛運動。研究了攝動對空間飛行器的影響。
　　設(shè)計了空間飛行器姿軌控系統(tǒng)地面仿真驗證系統(tǒng)的方案,給出了地面仿真系統(tǒng)的組成及各主要子系統(tǒng)的功能。針對運動模擬器解決了系統(tǒng)的縮比問題;針對分布式仿真系統(tǒng),解決了各子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)和指令高效傳遞的

3、問題;針對動力學(xué)仿真系統(tǒng),設(shè)計了詳細(xì)的動力學(xué)仿真系統(tǒng)實現(xiàn)方案,并使其具有良好的可擴展性;完成了地面監(jiān)控綜合平臺,為地面操作人員提供了友好的人機界面。
　　總結(jié)了地面仿真的目的和分類,根據(jù)具體任務(wù)的不同,設(shè)計了相應(yīng)的地面仿真驗證試驗方案,指出了地面仿真中主要驗證控制算法的有效性和敏感器的工作狀況的問題。在現(xiàn)有的仿真平臺上,針對相對軌道機動問題進(jìn)行了分析,完成了地面仿真實驗。實驗結(jié)果表明所設(shè)計的仿真系統(tǒng)能夠滿足軌道機動的仿真要求。