空间交会中远段地面仿真实验方法研究

摘要

空间交会对接技术，是目前空间技术上一项最复杂、规模最大和变量参数最多的控制操作技术，也是空间控制的关键研究课题。地面半物理仿真实验是得到高可靠性、经济性和高性能交会对接系统的有效途径。目前国内交会对接半物理仿真大多集中在最终逼近段，对于远距离接近段、近距离接近段，即空间交会中远段半物理仿真的研究较少。
　　在设计空间交会中远段地面半物理仿真实验方法前，本文研究了距离缩比对于仿真的影响。为减小空间交会中远段测量元件在地面仿真中的测量误差，对测量元件在地面半物理仿真中的等效方法进行研究。设计了毫米波雷达测量仿真方法：在目标模拟飞行器上安装毫米波雷达回波信号模拟设备模拟毫米波雷达回波信号，用偏馈单反射型紧缩场将非平面波转换为近似远场条件的平面波。根据文中给出补偿措施进行补偿后，该方法的仿真误差可以忽略。研究CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器件）相机在空间交会中距离段地面半物理仿真中的应用方法及误差产生原因。分析相机与目标飞行器之间的相对运动造成的像移误差对于测量的影响。推导出根据相机参数和运动状态求取像移误差的公式，并用图像调制函数衡量像移误差对于图像质量的影响。
　　设计一种空间交会对接地面半物理仿真的实验方法和利用其可以完成的实验，并分析距离缩比造成的仿真误差对于仿真实验的影响。

目录

空间交会中远段地面仿真实验方法研究

Research on Simulation Solution of Moderate or far distance of Space rendezvous

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 空间交会测量元件简介

1.3 主要研究内容

第2章 毫米波雷达测量仿真方法研究

2.1 引言

2.2 雷达测量原理

2.3 毫米波雷达近距离实验仿真方法

2.4 毫米波雷达在半物理仿真中的误差分析和补偿措施

2.5 本章小结

第3章 CCD 相机中距离测量仿真实验方法研究

3.1 引言

3.2 空间交会视觉测量

3.3 中距离测量仿真误差分析

3.4 像移及图像调制函数计算

3.5 本章小结

第4章 空间交会中远段半物理仿真方法研究

4.1 引言

4.2 毫米波雷达测量仿真系统

4.3 视觉测量仿真系统

4.4 半物理仿真系统

4.5 仿真实验设计

4.6 本章小结

结 论

参考文献

附 录

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致 谢