刘磊
- 作品数：39 被引量：93H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文化科学自动化与计算机技术更多>>
- 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...
- 刘磊陈明刘勇张尧马传令陈莉丹梁伟光曹鹏飞
- 一种星敏感器-陀螺组合定姿的实时在轨标定方法被引量：5
- 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：9
- 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：13
- 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...
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- 嫦娥二号再拓展试验测定轨精度研究被引量：5
- 2012年
- 基于＂嫦娥二号＂卫星再拓展试验的设计轨道,研究各种摄动力对轨道确定精度的影响,得出的结论是：若要达到km量级的轨道确定精度,必须考虑除天王星和海王星之外所有大行星以及日月的质点引力。文章进一步利用数值分析法研究再拓展任务的轨道确定精度,分析结果表明：基于目前的测控条件,使用30 d以上的测轨弧段可以得到稳定可靠的轨道解,而短弧（小于20 d）稳定轨道的获取需要VLBI（甚长基线干涉）测轨数据支持;当＂嫦娥二号＂距离地球700万km时,测控精度可优于30 km;虽然每天测轨弧段的增加可以改善轨道精度,但是当增加到8 h以上时,定轨精度将不再有明显改善。
- 曹建峰刘磊刘勇胡松杰李勰崔颖
- 关键词：协方差分析数值仿真
- 嫦娥五号平动点拓展任务轨道方案研究被引量：4
- 2022年
- 中国嫦娥五号探测器成功实现月球采样返回任务,为最大限度利用任务资源,研究了利用嫦娥五号轨道器的平动点拓展任务轨道方案,设计了平动点轨道及其转移轨道。首先,给出了任务轨道设计的轨道动力学模型,包括圆型限制性三体问题模型和精确力模型。其次,基于嫦娥二号和嫦娥5T1平动点拓展任务设计经验,介绍了平动点轨道直接转移与入轨等轨道设计方法。最后,基于嫦娥五号轨道器与返回器分离后的状态,设计了包括日地Lissajous轨道、地月Lyapunov轨道和NRHO轨道的平动点拓展任务方案,其中日地Lissajous轨道方案分别考虑了轨道器规避机动至不同近地点高度的情况,地月Lyapunov轨道方案采用月球借力转移方式并且涵盖了地月L1和L2点,NRHO轨道方案包括直接深空机动转移和经日地L1点转移的方式。研究结果表明,拓展任务方案所需速度增量不超过400 m/s,最小为103 m/s,转移飞行时间基本不超过90天,最短为70天,研究方案可为嫦娥五号轨道器拓展飞行任务提供有益参考,实现了我国首次日地L1点探测飞行。
- 刘磊刘勇陈明谢剑锋马传令
- 关键词：平动点
- 深空探测器三程多普勒建模与算法实现被引量：8
- 2017年
- 针对高精度深空探测多普勒应用,提出了一种间接使用中心天体、航天器的速度与加速度进行多普勒建模的方法。避免了计算机字长截断误差、星历表插值误差对建模精度的影响。使用该算法对环火星探测器进行了连续1周的多普勒计算,通过常规的距离差分方法检验了算法的正确性,对计算的1小时多普勒数据进行10阶多项式拟合,拟合后数据残差小于0.002 mm/s.分析结果表明该算法计算多普勒结果正确,计算精度较常规距离差分算法在精度上得到1个量级的提升。
- 曹建峰黄勇刘磊张宇郑爱武胡松杰
- 关键词：深空探测多普勒
- “嫦娥二号”小行星探测试验定轨计算与分析被引量：5
- 2014年
- 嫦娥二号于2012-04-15开展对图塔蒂斯小行星的探测试验,至2012-12-13与图塔蒂斯交会,共飞行243 d,这是我国对小行星的首次探测.因为未安装星载导航设备,CE-2在小行星探测试验的全过程均基于地基USB(Unified S-Band)与甚长基线干涉测量技术(VLBI,Very Long Baseline Interferometry)测量实现导航.对小行星探测期间的定轨计算及精度分析进行了讨论,对我国新建深空站的测量数据进行了分析.针对交会前最后一次轨道机动后,仅有13d控后数据的现状,提出了快速轨道重建策略.计算结果表明该策略不仅可以有效改进定轨计算精度,还可以实现轨控速度增量的标定.基于重叠弧段的轨道分析比较表明,单独使用USB长弧数据计算可以获得10km的定轨精度,综合USB与VLBI数据联合定轨,定轨精度可以提高1倍.
- 曹建峰胡松杰刘磊刘勇黄勇李培佳
- 关键词：小行星探测
- 用于轨道计算的待估参数优化方法及其装置
- 本发明公开了一种用于轨道计算的待估参数优化方法及其装置，该方法包括：对所有的待估参数进行预处理；对预处理后的待估参数进行创建第一索引号；获取新增加的待估参数，对新增加的待估参数进行创建第二索引号；其中，第二索引号设置在已...
- 曹建峰满海钧鞠冰李勰刘磊张宇刘山洪刘荟萃陈光明刘舒莳
