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自主交会对接

2020-10-06 03:50:28 暂无评论 百科
自主交会对接

自主交会对接

所谓自主交会对接就是在无地面测控站的参与下靠太空飞行器本身的测控系统完成交会对接任务。这种技术既可用于无人飞行任务,也可以用于有人飞行任务。

基本介绍

  • 中文名:自主交会对接
  • 外文名:automatic rendezvous and docking
  • 目的:完成交会对接任务
  • 任务:有人、无人飞行任务
  • 意义:未来太空飞行器技术发展的必然趋势
  • 关键技术:自主导航与控制技术

简介

所谓自主交会对接就是在无地面测控站的参与下靠太空飞行器本身的测控系统完成交会对接任务。这种技术既可用于无人飞行任务,也可以用于有人飞行任务。

背景

现有的交会对接过程对地面测控系统依赖性很强,自主性不够,这样不仅造成巨大的资源消耗,而且一定程度上增加了技术风险。因此,发展太空飞行器自主交会对接技术是未来太空飞行器技术发展的必然趋势。而为了保证自主交会对接的顺利进行,急需在面对複杂的太空环境下,解决导航与控制系统的可靠性、提高导航与控制的精度。

自主导航与控制技术

随着航天技术的飞速发展,频繁要求载人飞船往来空间站,以及太空飞行器需要更加灵活的对接,空间交会对接呈现为自主化的趋势。自主导航与控制技术是实现自主交会对接的关键支撑技术,直接影响了空间交会对接的成败。太空飞行器在空间实现交会对接的过程,实质是精确测量与控制的过程。其实现是由太空飞行器制导、导航和控制系统(Guidance, Navigation and Control, GNC)提供,GNC的主要任务是高精度测量太空飞行器之间的相对位置、相对速度、相对姿态,以及完成太空飞行器姿态、轨道的高精度控制。由此可见,导航与控制是交会对接成功与否的关键。
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导航系统

作为自主交会对接控制的基础,导航系统必须具备自主测量的能力,即太空飞行器能够不依靠地面站的参与,完全依靠计算机和星载敏感器自行完成空间对接的任务要求,所以选择理想的、可测量出相对位置和相对姿态的敏感器非常重要。高精度高可靠的GNSS相对定位技术是空间飞行器交会对接的关键技术之一,为交会对接控制的安全提供了重要保障。

控制技术

太空飞行器自主交会对接控制技术必须解决太空飞行器高精度姿态自主控制以及太空飞行器自主轨道控制的问题。
多智慧型体是由多个简单个体(智慧型体)组成,每个智慧型体表示一个物理的或抽象的实体,可以是系统内某个组成单元,也可以是独立的外部系统。它们能对周围环境变化做出反应,并能相互互动,相互配合完成共同目标。多智慧型体协同控制理论套用于太空飞行器的交会对接,是把複杂问题简化的一条捷径,同时也为太空飞行器协同控制提供了一个可行的方案。

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