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国内外航天飞行器控制技术研究及应用调研报告

时间:2017-05-17  来源:高端装备发展研究中心  声明:原创报告 版权保护 禁止转载
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【正文目录】

  第一章 国内外航天飞行器控制技术研究发展现状

      第一节 航天飞行器控制系统概述

      第二节 航天飞行器姿态控制实现关键技术

          一、PID控制

          二、状态误差反馈控制

          三、Back stepping反步设计

          四、变结构控制

          五、鲁棒控制

          六、自适应控制

      第三节 国内外航天飞行器控制技术发展现状

          一、美国

          二、俄罗斯

          三、欧洲

          四、中国

      第四节 航天飞行器智能控制技术未来发展趋势

          一、提高自主导航技术

          二、完善智能自适应控制理论

          三、深入研究故障自主诊断与重构

          四、提高信息智能自主管理技术

  第二章 国内外典型航天飞行器控制实现关键技术

      第一节 X-43A控制技术

          一、级间分离控制

          二、导航系统

          三、纵向通道控制器

          四、侧向通道控制器

      第二节 战神(Ares)火箭控制技术

          一、偏航控制系统

          二、滚动控制系统

          三、飞控系统约束优化

          四、飞行稳定性及模拟飞行分析

          五、故障诊断

      第三节 天基红外预警(SBIRS)卫星

          一、SBIRS探测能力

          二、可扩展SIRU导航控制系统

          三、地面控制系统

      第四节 嫦娥三号控制技术

          一、GNC系统

          二、各飞行段制导/控制技术

      第五节 龙飞船(Dragon)控制技术

          一、龙飞船技术特点

          二、交会对接段自动控制

          三、减速着陆段控制

  第三章 高超声速飞行器控制实现关键技术调研

      第一节 国内外高超声速飞行器控制技术研究现状

          一、级间分离控制技术

          二、巡航段控制技术

          三、再入姿态控制

          四、基于输入约束的控制技术

      第二节 高超声速飞行器控制实现关键技术

          一、基于输入饱和的制导控制一体化

          二、基于多约束的三维非线性自适应末制导律

          三、基于RBF神经网络的滑模变结构控制器

          四、基于改进滑模干扰观测器的再入横向机动控制系统

      第三节 高超声速飞行器各飞行阶段关键控制技术

          一、分离段俯仰/偏航通道抗干扰控制器

          二、巡航段预设性能精细姿态控制器(弹性)

          三、再入段制导控制一体化设计

  第四章 运载火箭控制实现关键技术调研

      第一节 重型运载火箭控制实现关键技术

      第二节 运载火箭姿态控制关键技术

          一、鲁棒H∞控制器

          二、蒙特卡罗姿态控制概率

          三、基于最优制导的降带增阻控制

      第三节 运载火箭控制实现其他关键技术

          一、SINS/GNSS卡尔曼滤波组合导航

          二、高可靠全数字闭式增压控制系统

          三、基于TTE的双通道冗余总线拓扑结构设计

          四、待发段故障诊断技术

  第五章 人造卫星控制实现关键技术调研

      第一节 国内外人造卫星控制技术研究现状

      第二节 超低干扰力矩姿态控制半物理仿真平台(微纳卫星)

          一、干扰力矩

          二、超低干扰力矩实现

          三、微纳卫星仿真平台设计

      第三节 带挠性太阳帆板卫星姿态复合控制

          一、问题分析

          二、卫星姿态稳定控制律设计

          三、帆板驱动机构控制律设计

      第四节 人造卫星控制实现其他关键技术

          一、姿态控制软件控制功能测试方法

          二、卫星姿态控制一体化仿真系统

          三、基于Dsp Builder的卫星飞轮模拟器

          四、寿命末期异常离轨控制(GEO卫星)

  第六章 空间探测器控制实现关键技术调研

      第一节 月球探测器软着陆自主避障控制

          一、自主障碍识别与着陆区选取

          二、基于图像信息的高精度相对导航

          三、基于变推力发动机的自主避障制导与控制

          四、仿真试验及结果分析

      第二节 小型无人月球探测器末端水平速度约束下制导律设计

          一、主减速段目标轨道设计

          二、终端水平速度约束下有限推力制导策略

          三、仿真试验及结果分析

      第三节 小行星探测器自适应超螺旋轨道控制

          一、轨道控制问题分析

          二、控制器设计

          三、仿真试验及结果分析

      第四节 基于自适应迭代学习的小行星绕飞容错控制

          一、姿态控制问题分析

          二、控制器设计

          三、稳定性/收敛性分析

          四、仿真试验及结果分析

  第七章 宇宙飞船控制实现关键技术调研

      第一节 面向首发货运飞船的姿态控制试验

          一、姿态控制试验系统

          二、姿控分析

          三、仿真试验及结果分析

      第二节 宇宙飞船交会对接自动控制系统

          一、系统组成与飞行阶段

          二、导航/制导与控制方案设计

          三、导航/制导与控制精度分析

      第三节 宇宙飞船返回控制精度分析

          一、返回控制动力学方程

          二、返回初值分析

          三、制动推力分析

  第八章 国外航天飞行器控制系统研制单位调研(排名不分先后)

      第一节 美国航空航天局(NASA)

          一、单位简介

          二、高超声速飞行器控制技术

          三、运载火箭控制技术

          四、卫星控制技术

          五、空间探测器

          六、宇宙飞船控制技术

      第二节 欧空局(ESA)

          一、单位简介

          二、运载火箭控制技术

          三、人造卫星控制技术

          四、空间探测器控制技术

          五、宇宙飞船控制技术

      第三节 俄罗斯航天国家集团公司(Roscosmos)

          一、单位简介

          二、航天飞行器控制技术

          三、最新成果及发展趋势

      第四节 日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)

          一、单位简介

          二、航天飞行器控制技术

          三、最新成果及发展趋势

      第五节 斯坦福空间机器人实验室

          一、单位简介

          二、纳卫星姿态测定技术

          三、飞船翻滚对接控制技术

      第六节 UTC宇航系统公司

          一、单位简介

          二、航天飞行器姿态控制系统

          三、航天飞行器电子系统

          四、最新成果及发展趋势

      第七节 普林斯顿(Princeton)卫星系统公司

          一、单位简介

          二、卫星控制软件

          三、最新成果及发展趋势

  第九章 国内航天飞行器控制系统研制单位调研(排名不分先后)

      第一节 国内航天飞行器控制系统研制机构

          一、中国空气动力研究与发展中心

          二、中国运载火箭技术研究院

          三、北京控制工程研究所

          四、北京航天自动控制研究所

          五、北京航天飞行控制中心

          六、上海航天控制技术研究所

          七、上海卫星工程研究所

          八、湖北航天技术研究院总体设计所

      第二节 国内航天飞行器控制系统研究高校

          一、北京航空航天大学

          二、南京航空航天大学

          三、哈尔滨工业大学(飞行器动力学与控制研究所)

          四、西北工业大学(飞行控制研究所)

          五、北京理工大学

  第十章 国内外航天飞行器控制技术未来发展趋势

      第一节 高超声速飞行器控制技术未来发展趋势

          一、抗输入饱和控制

          二、全空域飞行机动控制

          三、智能自适应控制

          四、复合控制

      第二节 重型运载火箭控制技术未来发展趋势

          一、主动抗漂移控制技术

          二、基于攻角和变推力的实时卸载控制技术

          三、高可靠冗余重构控制技术

          四、强鲁棒自适应控制技术

          五、长时间在轨高精度控制技术

          六、大直径火箭控制特性分析技术

      第三节 遥感卫星控制技术未来发展趋势

          一、挠性卫星高稳定度控制

          二、大型挠性卫星快速机动与快速稳定控制

          三、高精度姿态确定

          四、卫星在轨自主智能控制技术

      第四节 月球探测器控制技术未来发展趋势

          一、嫦娥三号所用控制技术将引领未来发展方向

          二、采用多种制导控制方案

          三、提高月球探测器动力学模型精度

          四、对姿态控制与轨道控制耦合开展进一步研究

          五、提高自主避障能力

      第五节 新一代载人飞船减速着陆控制技术未来发展趋势

          一、群伞系统开伞与充气同步控制技术

          二、返回舱着陆稳定性

          三、大载重着陆支架承力结构设计与新型缓冲材料技术

          四、大型返回舱地面着陆缓冲试验模拟与大尺寸返回舱空投试验技术

  第十一章 国内外航天飞行器控制技术对比及发展建议

      第一节 国内外航天飞行器控制技术对比

      第二节 国外航天飞行器控制技术发展对我国的启示

      第三节 我国航天飞行器控制技术不足及发展建议

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