第八章航天器的导航与制导 8,1航天器导航的概念与分类 8,2航天器的自主导航系统 8.3航天器的轨道机动与轨道保持 8.4航天器的交会与对接 8.5航天器的再入返回控制 8.6星际飞行的导航与制导
8.1 航天器导航的概念与分类 8.2 航天器的自主导航系统 8.3 航天器的轨道机动与轨道保持 8.4 航天器的交会与对接 8.5 航天器的再入返回控制 8.6 星际飞行的导航与制导 第八章 航天器的导航与制导
81航天器导航的概念与分类 航天器导航就是轨道确定。航天器轨 道确定基本上可分为两大类:自主和非自 主。非自主测轨由地面站设备,例如雷达, 对航天器进行跟踪测轨,并且在地面上进 行数据处理,最后获得轨道位置信息。相 反,若航天器的位置和速度等运动参数用 或称导航仪器)来确定,而 该仪器的工作不依赖于位于地球或其他天 体的导航和通信设备,那么轨道确定(空 间导航)则是自主的
航天器导航就是轨道确定。航天器轨 道确定基本上可分为两大类：自主和非自 主。非自主测轨由地面站设备，例如雷达， 对航天器进行跟踪测轨，并且在地面上进 行数据处理，最后获得轨道位置信息。相 反，若航天器的位置和速度等运动参数用 星上测轨仪器(或称导航仪器)来确定，而 该仪器的工作不依赖于位于地球或其他天 体的导航和通信设备，那么轨道确定(空 间导航)则是自主的。 8.1 航天器导航的概念与分类
自主导航存在两种方式:被动或主动。被动方式意味着 与航天器以外的卫星或地面站没有任何合作,例如空间六分 仪;而主动方式意味着与航天器以外的地面站或卫星(例如 数据中继卫星)有配合,例如全球定位系统。另外还存在 个问题需要考虑,即航天器自主轨道确定与姿态确定是相互 关联或者互相独立的。一般说来由于轨道比姿态变化缓慢的 原因,希望轨道确定和姿态确定互相分开,特别在精度要求 很高的场合。但是有许多敏感器,例如空间六分仪、陆标跟 惯性测量部件、太阳和星敏感器等,既可以作轨道确 定系统的敏感器,同样地也可作姿态确定系统的敏感器。根 据这些敏感器所得到的信息,设计相应软件,经过计算机进 行数据处理和计算,就可以得到有关轨道和姿态的数据。在 这种情况下,姿态和轨道确定是相关联的
自主导航存在两种方式：被动或主动。被动方式意味着 与航天器以外的卫星或地面站没有任何合作，例如空间六分 仪；而主动方式意味着与航天器以外的地面站或卫星(例如 数据中继卫星)有配合，例如全球定位系统。另外还存在一 个问题需要考虑，即航天器自主轨道确定与姿态确定是相互 关联或者互相独立的。一般说来由于轨道比姿态变化缓慢的 原因，希望轨道确定和姿态确定互相分开，特别在精度要求 很高的场合。但是有许多敏感器，例如空间六分仪、陆标跟 踪器、惯性测量部件、太阳和星敏感器等，既可以作轨道确 定系统的敏感器，同样地也可作姿态确定系统的敏感器。根 据这些敏感器所得到的信息，设计相应软件，经过计算机进 行数据处理和计算，就可以得到有关轨道和姿态的数据。在 这种情况下，姿态和轨道确定是相关联的
空间自主导航系统按它的工作原理可分为五大类 (1)测量对于天体视线的角度来确定航天器的位置 (2)测量地面目标基准来确定航天器的位置和姿态 (3)对已知信标测距 (4)惯性导航方法 (5)组合导航方法 猎兔犬2”号登陆器脱离“火星快车”探测器的效果图
空间自主导航系统按它的工作原理可分为五大类: (1)测量对于天体视线的角度来确定航天器的位置 (2)测量地面目标基准来确定航天器的位置和姿态 (3)对已知信标测距 (4)惯性导航方法 (5)组合导航方法 猎兔犬2”号登陆器脱离“火星快车”探测器的效果图
82航天器的自主导航系统 基于上节介绍的自主导航原理的实际航天器导航系 统有很多种,本节将首先着重介绍全球定位系统(GPS)和 (天文)惯性导航两种自主导航系统。前者属于对已知信 标测距类主动或自主导航系统,而后者属于被动式(组合) 自主导航系统 北斗导航试验应用图
基于上节介绍的自主导航原理的实际航天器导航系 统有很多种，本节将首先着重介绍全球定位系统(GPS)和 (天文)惯性导航两种自主导航系统。前者属于对已知信 标测距类主动或自主导航系统，而后者属于被动式(组合) 自主导航系统。 北斗导航试验应用图 8.2 航天器的自主导航系统