航天器飞行原理.ppt

1、2.5太空船飞行的基本原理，2.5太空船飞行的基本原理，2.5.1开普勒三大定律第一定律：所有行星太阳周围的运动轨道都是椭圆的，太阳位于椭圆的一个焦点上。太阳，行星轨道，2.5太空船飞行的基本原理，2.5.1开普勒三大定律第一定律：太阳周围的所有行星轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。第二定律：在同一时间内，行星-太阳连接部扫走的面积相同。太阳、行星轨道、2.5太空船飞行的基本原理、2.5.1开普勒三大定律第一定律：太阳周围的所有行星轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。第二定律：在同一时间内，行星-太阳连接部扫走的面积相同。第三定律：行星运动周期的平方与行星-太阳平均距离的立方成正比。

2、也就是说，行星空战周期只与半主轴相关。太阳、行星轨道、约翰内斯开普勒(Johanns Kepler，1571-1630)、杰出的德国天文学家。2.5太空船飞行的基本原理，2.5.2航天器的轨道正体问题：天体力学中最基本的近似模型之一。从质点看两个天体相互间万有引力作用下的力学问题研究。在牙齿问题研究过程中，孤立地研究惯性空间的任何两颗星，比如地球、月亮、太阳、行星，或者某种双星等问题。2.5太空船飞行的基本原理，2.5.2航天器的轨道正体系统：OXYZ是惯性参考坐标系，将其中两个物体视为质点，质量分别由m1和m2构成二体系统。2.5太空船飞行的基本原理，2.5.2航天器的轨道正体问题：系统的质

3、心位于C，相对于质点m1牙齿m2的距离矢量R的一点上。在坐标系原点，m2，m1，质心C的实景分别为r2，r1，RC，根据系统质心特性，2.5太空船飞行的基本原理，2.5.2太空船轨道刚体问题：常识可以推出：即万有引力定律是牛顿在1687年自然哲学数学，2.5太空船飞行的基本原理，2.5太空船飞行的基本原理，2.5.2太空船轨道二体问题：二体问题，加速度？动量矩？二体问题，结论2: M1相对m2的动量矩，其方向和大小都保持不变。根据H的定义，H垂直于R和V，R和V构成m1和m2的相对运动轨迹的空间平面，H常量显示牙齿平面的惯性空间保持方向不变。这表明m1和m2的相对运动是平面的运动，不会发生变化

4、。两个身体问题，动能？结论：二体系统动能等于质心转换围绕动能质心动能旋转。双体问题，双体相对运动轨迹？E也称为积分常数向量，结论3:偏心向量E和H垂直。也就是说，E位于m1和m2的移动平面上，并且起始方向和大小都保持不变。无人居住。正体问题，正体问题，正体问题，右图分别表示e=0.707和e=0，质心C固定的正体系统在惯性空间中移动的情况。中心引力场的运动，一般理论：如果在正体运动系统中，m2m1可以被认为是中心C与m2一致，对m1牙齿m2的相对运动，那么就成为以中心重力为中心的运动。这就是人工宇宙飞机经常经历的情况。中心重力场的运动，中心重力场运动中轨道的形状仍然是表达式：说明。你可以在这里

5、使用：中心重力场的运动，如果E取不同的值，轨道形状会显示为：中心重力场的运动，开普勒第一定律：中心重力场中物体的轨迹是圆，椭圆，抛物线，或双曲线等圆锥曲线。开普勒第二定律：宇宙飞船在单位时间内扫过的扇形面积是常数。，圆形轨道，当e=0时，轨道是圆形的。此时：地球参数高考第一宇宙速度。椭圆轨道，开普勒第三定律：围绕同一中心天体的所有行星轨道的长半轴的3次幂等于公转周期的2次幂的比率。抛物线轨道，e=1点：双曲线轨道，E1点，轨道是双曲线，图形是双曲线轨道：太空船姿态动力学，常用坐标系动能角动量Euler方程，太空船姿态动力学，公共坐标系，惯性中心坐标系轨道坐标系飞行器坐标系太空船主体，航天器的运

6、动包括轨道运动和姿态运动。因此，太空船运动控件包括轨迹控制和姿势控制。轨道运动是指宇宙飞船的质心运动，即宇宙飞船在空间中作为一个质点运动。姿势运动是指太空船身体作为刚体以自身质心为基准的运动，以及宇宙飞船用作复杂的多体系统时各部分的相对运动。太空船轨道，太空船轨道控制是根据任务的需要对宇宙飞船施加外力改变其轨迹的过程。太空船轨道、航天器的轨迹通常与几个活动飞行段和自由飞行段相连。主动飞行团是变轨发动机的点火段，此外，宇宙飞船在自由飞行团。为了根据飞行任务的要求改变宇宙飞船的轨道，在任何初始轨道上到达预定的目的轨道都需要变轨控制和轨道机动。根据对目标轨道的要求，轨道机动可以分为轨道拦截、轨道转移

7、和轨道交点。太空船姿势、太空船姿势控制是对航天器应用外部力矩和内部力矩，使航天器获得或保持任务所需姿势的过程。太空船姿势、姿势机动通常意味着初始姿势和目标姿势之间的差异很大的控制。姿势捕获是在初始姿势未知时通过特定的姿势控制程序最终捕获目标以实现预定姿势的控制过程。保持姿势意味着克服各种干涉力矩，以所需的精度在公称值附近保持姿势。太空船控制方法分类、太空船控制方法可以根据地面测控系统的参与程度分为地面控制和自主控制。对太空船运动控制效果的实时测量和影响控制信号的反馈，可以分为闭路控制和开放式控制。根据宇宙飞船是否消耗能量，可以分为主动控制和被动控制。根据姿态运动状态分为自旋稳定太空船控制和三轴

8、稳定太空船控制。太空船姿态控制，航天器姿态控制系统是指实现航天器姿态控制的硬件和软件系统。太空船姿态控制、姿态控制系统一般由传感器、控制电路和电脑、执行机构三部分组成。他们与受控制的宇宙飞船一起组成了闭环反馈控制系统。传感器获取有关姿势运动的信息。控制器处理传感器测量信号，获得当前运动对目标值的误差，并根据预定控制规律生成控制信号。控制信号放大，驱动执行机构，生成姿态控制力矩，作用于航天器，修正姿态误差，将太空船姿态运动指向目标值。典型的太空船姿态控制系统，偏置动量3轴稳定太空船控制系统，偏置动量3轴稳定太空船控制系统，东方红3号卫星全轨道3轴稳定，姿态轨道控制系统配置上图。牙齿卫星在轨道移动过程中用太阳传感器、地球传感器、陀螺仪测量姿势。在地面系统的运行下，使用卫星上的双元推力器作为执行机构，以星形计算机和中心控制线为中心实现自主闭环姿态控制，执行太阳捕获、地球捕获、点火姿势设置、轨道引擎点火等动作。用双组分变轨发动机完成轨道控制。，典型的太空船姿态控制系统，双自旋稳定太空船控制系统，双自旋稳定太空船控制系统牙齿点，固体发动机罩分离，卫星短粗自旋卫星，