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航天器威胁规避自主决策规划方法研究综述 高婉莹, 吴健发, 魏春岭 中国空间科学技术    2024, 44 (4): 71-89.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0059 摘要 （439）      PDF（pc） （2018KB）（1014）    可视化    随着空间碎片累积，巨型星座部署，以及太空竞争加剧，当前轨道威胁数目持续增长，对航天器的安全稳定运行造成了严重威胁。研究航天器面向轨道威胁的自主规避决策规划技术，对于保障空间资产安全具有现实而迫切的意义。面对突发高动态、时变多约束、信息不完全/不完美、多类型威胁并发的复杂轨道威胁场景，航天器自主规避决策规划的研究存在一系列实际挑战。针对非对抗性与对抗性两类轨道威胁，从决策建模、策略求解、动作规划及智能决策规划等关键技术入手，系统梳理了航天器自主规避决策规划的研究现状。在此基础上，结合待解决的难点问题，从建模、求解以及应用角度，对未来的研究发展方向提出一些建议，为航天器自主决策规划方法的进一步研究与发展提供参考。 相关文章 | 多维度评价

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陆地探测四号01星总体设计与技术创新 张庆君, 倪崇, 戴超, 刘立平, 唐治华, 舒卫平 中国空间科学技术    2025, 45 (1): 1-11.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0001 摘要 （934）      PDF（pc） （8217KB）（892）    可视化    为了解决低轨SAR卫星对观测区域成像幅宽小、重访时间长的问题，研制了陆地探测四号01星。其是世界首颗高轨SAR卫星，利用地球同步轨道的轨位优势，对同一地点的重访周期由低轨SAR的天级提升为小时级，幅宽由低轨SAR的百千米级提升为千千米级，可为及时、有效实施灾害应急响应提供有力支持。围绕高轨微波成像的新体制，解决了高轨微波成像、超大功率星载微波发射、超大口径星载天线、多体大挠性高精度姿态稳定控制、万瓦级强脉冲高品质电源、载荷与平台一体化高效热管理、高轨星地一体化精密定轨等一系列关键技术，实现了快重访、大幅宽、全天时、全天候的观测能力。通过分析在轨测试数据，卫星获取的高轨SAR图像纹理清晰，质量良好，可满足防灾减灾、国土资源勘查等领域使用需求。 相关文章 | 多维度评价

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System design and validation of Queqiao-2 lunar relay communication satellite ZHANG Lihua, XIONG Liang, SUN Ji, CHEN Luojing, XIAO Chuan, ZHOU Wenyan, WANG Yong, LIU Wangwang, GUAN Yifeng, CHEN Tao, YU Xiaochuan, XU Jin, CHEN Guohui, CAO Xiaoping 中国空间科学技术    2024, 44 (5): 23-39.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0071 摘要 （751）      PDF（pc） （8335KB）（799）    可视化    In order to provide relay communication supports for future Chinese lunar exploration program，Queqiao-2 relay communication satellite was developed.Queqiao-2 can perform scientific observations with three kinds of scientific instruments on board.The system design of Queqiao-2，including mission orbit and transfer orbit design，configuration and layout design，housekeeping and information flow design，power supply and distribution design，GNC and propulsion system design，communication links design，etc.，was accomplished through comprehensive tradeoff and evaluation on technical maturity，availability，schedule，cost，and so on.With a view to reducing development risk，both the platform and relay communication payloads were developed based on significant heritage from previous Queqiao relay satellite and other relevant spacecraft.Queqiao-2 features flexible system architecture to support multiple frequencies，modulations，data rates and software reconfigurations to meet new user requirements.Subsequent to a successful launch on March 20，2024，by means of 5 orbit maneuvers，Queqiao-2 was inserted into a highly elliptical frozen mission orbit around the moon with a 24h period on schedule.Following on-orbit tests and calibrations，Queqiao-2 has possessed the capacity to provide reliable relay communication services to multiple lunar exploration missions，as well as the capacity to perform scientific observations.Under the support of Queqiao-2，Chang′e-6 achieved its ambitious mission goal to collect  and return samples from the moon′s mysterious far side.In the meanwhile，Queqiao-2 has also paved the way for the following Chinese lunar exploration missions including Chang′e-7 and Chang′e-8.The design life time of Queqiao-2 is more than 8 years.Benefit from flexibility and extensibility of relay communication system design，it is convenient to provide relay communication services for future lunar exploration missions of both China and other countries.In addition，innovative scientific observations would be performed during the period that no relay communication task is arranged.The system design of Queqiao-2 reflects the development philosophy of technical innovations and inheritance integration.Based on highly flexible and extensible system architecture，multiple and concurrent relay communication mission requirements can be met.It can provide strong supports for future lunar exploration missions.Successful launching，orbit entering and on-orbit tests of Queqiao-2 verified the correct design principle and versatility.By means of Queqiao-2，more innovative scientific outcomes are anticipated and lunar exploration activities can be facilitated. 相关文章 | 多维度评价

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月球背面无人自动采样返回任务分析与要点设计 盛瑞卿, 孟占峰, 赵洋, 谭志云, 张弘, 黄昊, 张伍 中国空间科学技术    2024, 44 (5): 1-14.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0069 摘要 （786）      PDF（pc） （17095KB）（615）    可视化    嫦娥六号任务是实现人类首次月球背面采样返回的任务。针对月球背面整体地形崎岖、可选平坦采样区少的特点，通过开展采样区选址分析，选取了南极艾特肯盆地阿波罗坑内的主、备两块着陆区，确保月背安全可靠着陆、起飞和月面工作；针对嫦娥六号在产品技术状态基本确定情况下实现新的任务目标，需要开展系统方案优化设计，减少系统的改动量，规避过多技术状态更改带来的工程实现风险，通过开展方案比较确定了逆行环月轨道飞行方案，在保证实现任务目标的前提下实现了系统更少的更改；针对嫦娥六号中继测控时长相对嫦娥五号减少且不连续的特点，提出了分阶段、多自主、中继联合协同的月面工作时序设计方案，确保着陆、起飞和月面工作可靠、高效实施；针对载荷搭载需求，提出了以数据处理单元作为核心的系统设计方案，确保系统信息接口、电气接口的安全性，并对不同载荷设计了定制式探测模式，在保证不影响主任务完成的前提下，实现探测收益的最大化。以上方法已经在嫦娥六号任务中得到了工程应用，确保了人类首次月球背面无人自动采样返回任务的圆满成功，并可为后续月球及深空探测任务提供有益的参考。 相关文章 | 多维度评价

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航天器追踪-逃逸-防御三方博弈均衡解 李振瑜, 林鲲鹏, 侯育卓, 罗亚中 中国空间科学技术    2024, 44 (4): 90-101.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0060 摘要 （394）      PDF（pc） （7093KB）（598）    可视化    为提高航天器在轨防御能力，对航天器追踪-逃逸-防御三方博弈场景进行了研究。博弈中，追踪航天器（追踪器）旨在拦截逃逸航天器（逃逸器），逃逸器旨在躲避追踪器，而防御航天器（防御器）通过主动拦截追踪器来保护逃逸器。由于防御器的存在，追踪器在接近目标时不得不规避防御器，而逃逸器和防御器之间也可以开展合作。对于这样的场景，综合能量和距离指标，建立了线性二次型微分对策模型，推导了三方博弈的纳什均衡条件，求解了追踪器的最优追踪制导律和逃逸器与防御器的最优合作逃逸-防御制导律。进一步考虑多防御器的场景，求解了三方多人博弈的纳什均衡解。仿真结果表明，防御器的存在提高了逃逸器的生存能力，二者可以在机动加速度劣势情况下共同抵御一个机动能力强的追踪器。处在绕飞护卫下的防御器的初始位置并非离追踪器或逃逸器越近越好，而是存在优势位置。 相关文章 | 多维度评价

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基于改进蜣螂优化的GEO轨道多脉冲追逃博弈 郭延宁, 李高健, 于永彬 中国空间科学技术    2024, 44 (4): 1-10.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0052 摘要 （637）      PDF（pc） （4364KB）（582）    可视化    研究了考虑J2摄动、脉冲推力情况下，具有感知延迟的GEO（geosynchronous Earth orbit）轨道追逃博弈问题，建立了综合考虑燃料消耗、单次脉冲速度增量、脉冲时间间隔、任务时长、脉冲数量以及终端距离下的轨道追踪策略优化模型。涉及的优化变量包括脉冲个数、机动时刻序列以及脉冲增量序列。追踪航天器通过多次脉冲追踪目标航天器。为了提高问题求解效率，提出了一种利用Bernoulli混沌映射和最优值引导的改进蜣螂优化算法IBDBO（improved Bernoulli dung beetle optimization），并且为解决终端约束难以满足的问题，引入Lambert机动修正。通过与其他智能算法的对比试验，验证了本算法在收敛速度、收敛稳定性和优化效率上的优势。进而，在一些存在感知延迟的真实场景下的仿真验证了本算法规划追踪策略的有效性，探讨了博弈双方最小距离与目标航天器机动能力以及感知延迟时间之间的因果关系。 相关文章 | 多维度评价

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星载大口径环形天线的系统设计 冯涛, 张庆君, 林坤阳, 王立朋, 张桥, 杨军刚, 肖勇 中国空间科学技术    2025, 45 (1): 24-33.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0003 摘要 （511）      PDF（pc） （9223KB）（567）    可视化    环形可展开天线是星载大口径、超大口径可展开天线的理想结构形式，是高轨遥感、高轨通信卫星应用的关键载荷。星载环形天线是由周边展开桁架和索网系统组成的典型预应力结构，型面精度和展开基频是其主要性能指标。在轨可靠展开是在轨应用的前提，可靠展开是设计的重中之重，以在轨性能指标需求为目标，分析了环形天线各系统参数对在轨性能指标的影响。通过对展开动力系统和传动力系统进行分析，阐述了环形天线各系统参数对展开可靠性的影响，总结了以结构静力学手段评价在轨性能设计和动力学手段评价展开可靠性的方法，明确了通过结构动力学方法进行强度校核和星上锁紧释放设计的星载大口径环形天线系统设计流程，提出了各设计参数的优化策略，并给出了系统设计算例，为未来超大口径星载可展开天线的技术研究和工程研制提供参考。 相关文章 | 多维度评价

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基于洞穴的月球基地研究 李林凌, 刘金刚, 侯宇葵, 刘卫, 李明富, 尹硕辉, 王磊, 许梦川, 彭兢, 孙泽洲 中国空间科学技术    2025, 45 (3): 9-18.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000.758X.2025.0034 摘要 （577）      PDF（pc） （7961KB）（532）    可视化    系统性调研了国内外洞穴月球基地相关政策、计划及具体项目，重点对比分析了国内外研究成果的现有差距。基于国内外月球探测的影像信息及洞穴月球基地概念研究成果，梳理了洞穴月球基地建设的可行性构想。基于洞穴的独特优势（如温度适宜、辐射低、月尘少等）以及月球基地建设的难易程度等客观条件，对多种洞穴月球基地构想进行了定性分析。各类月球基地构型均展现出独特优势：以陨石坑改造为基础的洞穴月球基地，充分利用了月球表面的天然地形，结合了自然结构特点和人工改造需求，具有显著的原位资源利用优势。无论是无人还是载人洞穴月球基地，都将经历月球探测、月面选址、基地建设和基地应用四个关键战略阶段。尽管通过已发射的月球轨道探测器和月面探测器等手段获取了大量月球影像，但当前对月球表面的探测能力仍需进一步提升，为洞穴月球基地建设的“选址”工作提供更有力支撑；同时，亟需加快研制月球基地建设关键设备，为无人月球基地建设提供必要的实施工具，确保“建基”任务的顺利推进，尽早实现洞穴月球基地的“用洞”战略目标。 相关文章 | 多维度评价

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嫦娥六号飞行方案的任务几何规划方法 孟占峰, 高珊, 赵峭, 张相宇 中国空间科学技术    2024, 44 (6): 1-15.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0086 摘要 （603）      PDF（pc） （15016KB）（523）    可视化    嫦娥六号任务实现了国际首次月背无人采样返回。飞行方案规划是探测器总体设计中重要的工作之一。传统的飞行方案规划方法通常将飞行方案规划转化为约束优化问题，存在着约束条件不能直接满足的缺点，并带来设计变量多、计算效率低、物理意义不明确等问题。提出了一种新的基于任务几何的飞行方案规划方法。该方法通过空间任务几何分析，充分利用地月和月地转移轨道对近月点位置的约束、日-地-月天体运动约束以及采样点与环月轨道面的几何约束，降低了设计变量维度，进而直接导出了飞行任务规划结果。该方法由于任务几何条件直接满足设计约束，因此大幅度提升了计算效率，同时还具有几何意义直观明确、设计结果易于验证等优点。该方法已经成功应用于嫦娥五号和嫦娥六号任务的飞行方案规划和轨道设计中，对后续月球探测型号也有推广和应用价值。 相关文章 | 多维度评价

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超宽带高效率大功率放大器技术研究 李东林, 杨飞 中国空间科学技术    2024, 44 (4): 153-160.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0066 摘要 （292）      PDF（pc） （8420KB）（483）    可视化    宽带功率放大器是宽带通信、电子对抗以及雷达系统中核心、通用和高附加值部件。随着通信系统需求的不断提升，对于带宽更宽、效率更高、功率更大的功率放大器的需求已经迫在眉睫。基于氮化镓（gallium nitride，GaN）高电子迁移率晶体管（high electron mobility transistor，HEMT）设计了一款工作频率在0.46~3.9GHz的超宽带功率放大器。首先对输入匹配进行优化设计，实现全频带内绝对稳定以及高增益放大；其次通过对目标频带内不同频点进行多次负载牵引设计，提取出高功率、高效率输出匹配阻抗空间，并应用4段切比雪夫阻抗变换器作为输出匹配拓扑，实现宽频带内的高效率和高功率输出。测试结果表明：在0.46 ~3.9GHz的工作频带内，输出功率Pout>13.8dBm，最高输出功率为241W；全频带漏极效率（drain efficiency，DE）DE>50.1%，最高漏极效率为67.2%。仿真与实测结果吻合，为设计目前所需超宽带功率放大器提供了思路。 相关文章 | 多维度评价

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可见红外一体化敏捷小卫星微振动抑制方法 阎梅芝, 魏建光, 赵志明, 果琳丽, 黄伟, 常新亚, 刘朋, 刘涌, 冯振伟 中国空间科学技术    2024, 44 (5): 115-126.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0080 摘要 （229）      PDF（pc） （11334KB）（448）    可视化    随着光学遥感小卫星高分辨率、高集成度、高敏捷等需求提升，部分卫星同时配置可见红外一体化相机与控制力矩陀螺（control moment gyroscope，CMG），兼顾轻小型化与全天时、多目标、多模式成像要求。针对此类卫星存在CMG、红外相机制冷机等多个扰振源，且对于相机成像质量影响大、抑制难等挑战，对基于上述扰振源的微振动综合抑制方法进行了研究，包括设计、安装CMG隔振器、将红外相机制冷机压缩机与相机光机主体隔振安装，设计、安装阻尼桁架实现相机主体与卫星平台舱结构之间的隔振等。通过综合应用上述扰源减振、终端隔离等措施，经分析计算与整星微振动及在轨实际测试与验证，能够有效降低微振动对图像质量的影响，即使对于可见红外一体化相机，分辨率为亚米级的可见光通道在轨动态调制传递函数（modulation transfer function，MTF）也能够达到0.1，微振动对可见相机MTF的影响因子可控制到0.991。 相关文章 | 多维度评价

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A review on recent development of space solar power HOU Xinbin, MANKINS John, SHINOHARA Naoki, CHOI Joon-Min, SOLTAU Martin 中国空间科学技术    2024, 44 (6): 33-51.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0089 摘要 （473）      PDF（pc） （16542KB）（448）    可视化    Space solar power (SSP) system, a major type of space-based power-generating equipment, is an important infrastructure providing massive, continuous, and stable green electricity by utilizing solar energy in space. Many countries and organizations consider SSP to be one of the most promising clean energy sources. The historical activities of SSP in the world are summarized. This review focuses on the significant development of SSP during the last 10 years, which is the most important period for SSP. The latest international SSP development programmes in the United States, ESA, Japan, China, UK and Korea are presented. Some significant solar power satellite(SPS) concepts proposed in the decade, including typical SPS-ALPHA, MR-SPS, CASSIOPeiA SPS, et al., are introduced. The technical and non-technical challenges are also listed and several important in-space demonstration missions in recent years and in the near future are introduced. The conclusion is that the next 5 to 10 years will be an important period for rapidly developing the key technologies and conducting on-orbit demonstration and application. Controlling the mutual position relationship between the solar array and the transmitting antenna becomes a core issue to be considered in the innovative design of the SPS. Wireless power transmission technologies would be the demonstration focus for the first step. It is expected that the first commercial SPS would be constructed as early as 2040. 相关文章 | 多维度评价

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小行星探测器轨道计算的动力学研究 王宏, 鄢建国, 樊敏, 李海涛 中国空间科学技术    2024, 44 (4): 111-118.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0062 摘要 （302）      PDF（pc） （1959KB）（445）    可视化    针对中国即将开展的小行星探测活动中面临的轨道计算动力学问题进行研究。分析了小行星探测器轨道计算的需求，并对小行星轨道计算中涉及的时空参考系进行了描述，然后对轨道计算所需考虑的动力学模型进行了讨论，并给出了各类摄动加速度的计算公式。最大的是太阳引力加速度，约为10-6km/s2；最小的是小行星本体摄动加速度，约为10-12～10-13km/s2。利用欧空局Rosetta探测器的实测数据对动力学模型精度进行了验证，结果表明4天弧段位置互差约15m，速度互差约0.44mm/s，动力学模型精度可靠。本研究可以为中国小行星探测活动轨道计算提供参考。 相关文章 | 多维度评价

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航天器柔性太阳电池板在轨热分析与验证 黄洪昌, 李君兰, 王成, 申绪男, 张肖君, 张大卫 中国空间科学技术    2025, 45 (2): 79-87.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0025 摘要 （304）      PDF（pc） （5756KB）（444）    可视化    为预测航天器柔性太阳电池板在轨工作温度及分布情况，分析了太阳翼经历的空间外热流环境，计算出柔性基板正背面热流载荷随轨道周期性的变化情况。考虑太阳电池阵最佳工作点状态和开路状态两种典型发电工况，采用有限元方法计算出太阳电池和柔性基板工作温度随轨道周期性变化规律，与空间站温度遥测数据进行了比对，验证模型和计算方法的准确性。重点分析了不同功能区域热物理性能对柔性太阳电池板温度分布的影响，比对分析两种工况的结果，得出太阳电池和基板吸收系数差异将导致在柔性基板的贴片边界处存在较大的温度梯度，也是可能诱发柔性基板发生热变形的主要影响因素。 相关文章 | 多维度评价

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用于微纳卫星的灵巧对接机构设计 陶新勇, 康国华, 武俊峰, 胡苗苗, 杨正昊, 周绍辉 中国空间科学技术    2024, 44 (4): 119-129.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0063 摘要 （260）      PDF（pc） （8096KB）（427）    可视化    要将微纳卫星拼接成超大型可变构航天器，其中微型高精度相对姿态重复可调的对接机构设计是关键环节。基于Stewart机构，设计了一种高精度的相对姿态重复可调对接机构。该机构针对对接锁定后相对姿态精密调节的问题，分析了对接机构调姿误差传递机理，建立了调姿误差传递模型，仿真计算得出理论调姿精度。通过激光微距传感器与Stewart机构形成闭环控制系统，设计了调姿控制系统误差补偿算法，实现了相对位姿的高精度调节；建立了双模块相对姿态调节场景下的动力学模型，结合调姿运动轨迹分析了机构各个伸缩杆电机驱动力变化规律；仿真分析及实物调姿测试表明，对接机构质量仅为2.43kg，包络球半径仅为10cm，三轴姿态调节精度可达±0.02°，对接机构最大调姿负载为65N，可以应用于微纳组合体航天器精确变构。 相关文章 | 多维度评价

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空间热光伏发电技术进展与展望 邱家稳, 田岱, 韩承志, 张冉, 苏生, 马彬, 汤亮亮, 邵剑雄, 朱安文 中国空间科学技术    2024, 44 (5): 40-56.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0072 摘要 （467）      PDF（pc） （4668KB）（403）    可视化    空间同位素电源是通过热电转换技术将衰变热能转换为电能的空间电源装置，广泛应用于深空探测任务中太阳能电池无法使用的任务场景，其热电转换方式包括温差、热光伏等静态转换方式以及斯特林、布雷顿等动态转换方式。空间同位素电源普遍使用钚238核源，其制备生产困难，价格高昂，在全球范围内产能受限，同时，长周期的深空探测任务对同位素电源寿命也提出较高要求，因此热电转换效率高、易于实现长寿命的空间热光伏发电技术成为开展深空探测任务的优选技术路线。近年来，近场热光伏、基于光谱调控的热光伏技术是研究重点，结构热控、辐射器、滤光器、电池晶元等关键器件的理论研究与技术验证也取得了显著的进展。对热光伏空间同位素电源技术方案、关键器件研究情况进行了综述，从电源系统总体设计的角度对各器件的发展现状与未来技术的发展重点方向进行了研判，可为进一步推动热光伏同位素电源系统的工程化研制提供参考。 相关文章 | 多维度评价

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嫦娥六号环月飞行双环容错姿态控制 张洪华, 关轶峰, 李骥, 于洁, 陈尧, 王志文, 张晓文, 张录晨, 李林峰, 孙国健, 王振华, 郭敏文, 李晓锋, 高锡珍 中国空间科学技术    2024, 44 (5): 15-22.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0070 摘要 （419）      PDF（pc） （4634KB）（381）    可视化    嫦娥六号着陆器和上升器组合体（着上组合体）环月飞行阶段，利用安装于上升器的10N发动机（可形成力偶控制方式）和安装于着陆器的150N发动机进行姿态控制。根据发动机安装布局，当力偶控制方式下某10N发动机常关故障、其配对使用的10N发动机正常工作时，推进系统将产生与期望相反的控制力矩，导致姿态发散。为了保证在10N发动机故障情况下着上组合体姿态稳定，给出了双环容错姿态控制策略，包括10N发动机内环控制和150N发动机外环控制。数学仿真结果表明，着上组合体环月飞行阶段双环容错姿态控制下，10N发动机故障后，着上组合体姿态可以稳定在给定范围内。针对配置力偶姿控发动机和冗余发动机的探测器，采用双环容错姿态控制策略，可以有效应对力偶姿控发动机故障影响，保证探测器姿态稳定。 相关文章 | 多维度评价

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基于LS-SVM的精确星光折射导航观测模型 颜旭, 王鼎杰, 张洪波, 杨行, 包为民 中国空间科学技术    2024, 44 (4): 20-28.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0054 摘要 （268）      PDF（pc） （4119KB）（373）    可视化    星光折射自主导航系统的精度受到星光折射观测模型的限制。针对星光折射计算简化与大气参数随高度变化对星光折射观测模型的影响，提出一种基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）的精确星光折射导航观测模型建立方法。首先通过光线追迹高精度模拟星光折射的过程，未对折射角计算进行简化，考虑大气参数随高度的变化，得到折射真高度与折射角的非线性映射关系。然后利用LS-SVM机器学习算法精确拟合折射真高度与折射角的关系，建立关于折射视高度的高精度星光折射导航观测模型。仿真结果表明，建立的精确星光折射导航观测模型精度较高，平均绝对误差为0.986m。将该观测模型应用到星光导航系统中，导航精度较高，定位误差平均为130.7m，平均速度误差为0.1479m/s，证明了建模方法的有效性，对于星光折射自主导航的高精度研究具有一定意义。 相关文章 | 多维度评价

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欠驱动航天器模糊自适应增强耦合姿态控制 孟中杰, 卢俊杰 中国空间科学技术    2024, 44 (4): 11-19.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0053 摘要 （336）      PDF（pc） （3949KB）（372）    可视化    在快速轨道机动期间，针对固体推进作用下推力偏心、安装误差等因素带来的姿态强干扰问题，提出了一种基于推力矢量控制技术的航天器姿态欠驱动智能控制方法。首先，建立了航天器姿态误差动力学模型，并分析推力矢量控制输入的欠驱动特性。然后，考虑强干扰不确定性和滚转通道耦合弱的问题，设计了基于增强耦合策略与自适应模糊观测器的欠驱动智能控制律，结合模糊逻辑函数逼近强干扰不确定项并引入控制律中，实现航天器的姿态欠驱动智能控制，通过Lyapunov理论证明了系统的稳定性。最后，通过与分层滑模控制方法进行对比仿真，验证了所设计的方法能够使得三轴姿态稳定时间缩短14%，滚转通道耦合弱产生的静差被有效消除，为快速轨道机动期间的强干扰抑制技术提供基础。 相关文章 | 多维度评价

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弱引力小天体的自主捕获与相对导航方法 刘一武, 胡锦昌, 梁潇, 田启航, 张辉, 尹芳 中国空间科学技术    2024, 44 (4): 50-58.   DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0057 摘要 （287）      PDF（pc） （5363KB）（357）    可视化    远距离自主捕获与近距离高精度自主相对导航是小天体探测任务中的关键问题，并且目标尺寸越小，问题越突出。首先，针对数万千米到数千千米远距离范围内的星空背景暗弱目标难以识别的问题，提出综合利用运动学和亮度的全自主捕获和识别方法，可以实现距离大范围变化的快速准确捕获，具备了3万千米以远捕获10等星暗弱目标的能力；其次，针对数千到数十千米范围交会段视线测量可观性不足的问题，提出基于视线和轨迹机动一体化设计的相对导航方法，在考虑燃料消耗的前提下有效地提高了轨迹可观性，实现了交会段优于5%精度的相对位置导航；最后，针对近距离不规则小天体表面附近的相对导航问题，提出基于图像陆标和点云特征相结合的光学导航方法，可同时适应阳照区和阴影区的探测需求，并结合基于多源数据融合的弱引力小天体重力场反演方法，进一步提高近距相对导航的精度，近距采样相对位置优于1m，相对速度优于1cm/s。对所提出的方法进行了数学和物理的仿真验证。提出的方法有效解决了小天体探测中的高精度相对导航问题，也能适用于数十米量级直径大小和明暗快速交替变化的小天体着陆探测任务。 相关文章 | 多维度评价