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空间操控综合试验系统解决方案

方案名称:空间操控综合试验系统解决方案

方案简介:随着空间技术的不断发展,交会对接、在轨维修、在轨服务、空间碎片清理等空间操控任务成为世界航天的重要研究领域。空间操控任务技术新、难度大,而在真实空间环境进行技术验证的成本过高,因此需要通过大量的地面试验对空间操控过程中的各项关键技术进行验证。科梁提供的空间操控综合试验系统能够很好的用于对各类空间操控任务的任务设计和控制系统进行地面试验验证。

  • 解决方案

        背景介绍:
        随着空间技术的不断发展,交会对接、在轨维修、在轨服务、空间碎片清理等空间操控任务成为世界航天的重要研究领域。空间操控任务技术新、难度大,而在真实空间环境进行技术验证的成本过高,因此需要通过大量的地面试验对空间操控过程中的各项关键技术进行验证。科梁提供的空间操控综合试验系统能够很好的用于对各类空间操控任务的任务设计和控制系统进行地面试验验证。


        系统介绍:

 

        系统组成如上图所示,主要思路是使用大型工业机械臂来进行两航天器的相对运动模拟,结合实时仿真计算来构成半实物系统。整套试验系统由运动模拟系统、设备控制系统和实时仿真系统三个部分构成。
        运动模拟单元由两个大型工业机械臂带动卫星平台模拟器来进行卫星平台的运动模拟,运动模拟单元上可根据用户需求配备上相应的力传感器,相机,用于交会对接的对接机构,用于空间捕获的机械臂,用于星间通讯的无线射频信息收发装置,用于相对导航的光电雷达装置等,具有很好的可扩展性。


        设备控制单元包括两台机械臂的控制器以及一套设备监控系统,用于发送两航天器的位姿信息给机械臂,并对机械臂的运动状态进行采集,实现运动模拟单元与实时仿真单元之间的信息交互。


        实时仿真单元由实时仿真软硬件产品构成,用于进行图像识别算法、导航滤波算法、控制算法以及相应的轨道和姿态动力学实时计算。


        整套系统基于成熟的商用货架类产品进行开发和集成,具有很好的开放性和可扩展性。

        关键技术:
Ÿ        多子系统分布式实时仿真技术;
Ÿ        机电一体式试验系统集成技术;
Ÿ        多步长混合仿真技术


        应用领域:
Ÿ        空间交会对接技术地面半实物验证
Ÿ        卫星编队导航、制导、控制地面验证系统
Ÿ        空间抓捕控制技术地面验证系统
Ÿ        空间非合作目标导航、制导、控制技术地面验证系统