卫星喷管对接装置及捕获策略研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 卫星捕获对接研究综述 | 第15-22页 |
| 1.2.1 对接装置发展综述 | 第15-18页 |
| 1.2.2 在轨捕获卫星实验 | 第18-19页 |
| 1.2.3 卫星喷管对接装置 | 第19-20页 |
| 1.2.4 夹持器对接装置 | 第20-21页 |
| 1.2.5 其他对接装置 | 第21-22页 |
| 1.3 卫星捕获测量技术研究综述 | 第22-26页 |
| 1.3.1 非合作视觉测量 | 第23-25页 |
| 1.3.2 其他传感器测量 | 第25-26页 |
| 1.4 卫星的在轨捕获方法研究综述 | 第26-32页 |
| 1.4.1 空间机器人捕获卫星的研究 | 第26-27页 |
| 1.4.2 捕获过程轨迹规划研究 | 第27-30页 |
| 1.4.3 地面实验验证技术研究 | 第30-32页 |
| 1.5 本文的主要研究内容 | 第32-34页 |
| 第2章 卫星喷管对接装置的设计 | 第34-64页 |
| 2.1 引言 | 第34-35页 |
| 2.2 卫星捕获任务及对接装置 | 第35-40页 |
| 2.2.1 捕获任务方案 | 第35-38页 |
| 2.2.2 对接装置系统 | 第38-40页 |
| 2.3 喷管锁紧机构研究 | 第40-48页 |
| 2.3.1 锁紧机构设计 | 第40-42页 |
| 2.3.2 胀杆上端廓线设计 | 第42-44页 |
| 2.3.3 锁紧卫星喷管的受力分析 | 第44-45页 |
| 2.3.4 锁紧机构验证测试 | 第45-48页 |
| 2.4 对接装置的可接触外壳设计 | 第48-50页 |
| 2.5 对接装置的传感器系统 | 第50-52页 |
| 2.5.1 传感器系统总体 | 第50页 |
| 2.5.2 对接装置的传感器 | 第50-52页 |
| 2.6 激光测距传感器研制 | 第52-61页 |
| 2.6.1 传感器的研制 | 第53-58页 |
| 2.6.2 传感器标定 | 第58-61页 |
| 2.7 对接装置的电气系统 | 第61-63页 |
| 2.8 本章小结 | 第63-64页 |
| 第3章 基于激光测距的卫星喷管位姿测量方法 | 第64-87页 |
| 3.1 引言 | 第64页 |
| 3.2 基于激光测距的位姿测量原理 | 第64-70页 |
| 3.2.1 激光束的布局构型 | 第64-67页 |
| 3.2.2 回转面的位姿计算 | 第67-70页 |
| 3.3 几何轴近似GAA的位姿求解方法 | 第70-75页 |
| 3.3.1 GAA方法的原理 | 第70-71页 |
| 3.3.2 圆柱面的位姿测量 | 第71-74页 |
| 3.3.3 圆锥面的位姿测量 | 第74-75页 |
| 3.4 GAA方法的特性 | 第75-79页 |
| 3.4.1 GAA方法的几何解释 | 第75-76页 |
| 3.4.2 GAA方法的误差分析 | 第76-79页 |
| 3.5 喷管面的位姿测量 | 第79-86页 |
| 3.5.1 GAA方法喷管位姿测量 | 第80-81页 |
| 3.5.2 喷管位姿测量实验与实验结果 | 第81-86页 |
| 3.6 本章小结 | 第86-87页 |
| 第4章 基于非接触测量的捕获势场轨迹规划方法 | 第87-113页 |
| 4.1 引言 | 第87页 |
| 4.2 非接触感知的卫星喷管捕获系统 | 第87-94页 |
| 4.2.1 捕获系统总体 | 第87-88页 |
| 4.2.2 空间机器人运动学和动力学 | 第88-91页 |
| 4.2.3 非接触捕获系统模型 | 第91-94页 |
| 4.3 卫星喷管的捕获轨迹 | 第94-98页 |
| 4.3.1 捕获轨迹 | 第94-97页 |
| 4.3.2 幂函数轨迹簇模型 | 第97-98页 |
| 4.4 基于非接触位姿测量的捕获势场法 | 第98-108页 |
| 4.4.1 捕获势场 | 第99-100页 |
| 4.4.2 捕获位置场 | 第100-104页 |
| 4.4.3 捕获姿态场 | 第104-108页 |
| 4.4.4 位姿合成捕获势场 | 第108页 |
| 4.5 捕获势场的稳定性及捕获轨迹运动仿真 | 第108-111页 |
| 4.5.1 稳定性分析 | 第108-109页 |
| 4.5.2 位姿捕获运动仿真 | 第109-111页 |
| 4.6 本章小结 | 第111-113页 |
| 第5章 基于捕获势场法的卫星喷管捕获策略及其实验 | 第113-144页 |
| 5.1 引言 | 第113页 |
| 5.2 基于机器人的地面半物理捕获卫星实验平台 | 第113-117页 |
| 5.2.1 地面实验平台总体 | 第113-115页 |
| 5.2.2 实验系统组成 | 第115-116页 |
| 5.2.3 实验平台的坐标系统定义 | 第116-117页 |
| 5.3 基于捕获势场方法的捕获实验 | 第117-136页 |
| 5.3.1 捕获势场实际参数设计 | 第117-120页 |
| 5.3.2 喷管目标捕获实验 | 第120-131页 |
| 5.3.3 实验结果分析 | 第131-136页 |
| 5.4 基于捕获势场法的卫星喷管捕获策略 | 第136-143页 |
| 5.4.1 运动目标的捕获 | 第137-138页 |
| 5.4.2 有接触力的捕获 | 第138-139页 |
| 5.4.3 接近目标的盲探 | 第139-140页 |
| 5.4.4 捕获策略总体 | 第140-141页 |
| 5.4.5 三维空间捕获策略实验 | 第141-143页 |
| 5.5 本章小结 | 第143-144页 |
| 结论 | 第144-146页 |
| 参考文献 | 第146-159页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第159-161页 |
| 致谢 | 第161-162页 |
| 个人简历 | 第162页 |
