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《基于HLA的小衛(wèi)星編隊飛行分布式仿真.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第27卷第5期計算機仿真2010年5月文章編號:1006—9348(2010)05—0066一05基于HLA的小衛(wèi)星編隊飛行分布式仿真劉綠1’2,鄭建華2,張皓2(1.中國科學(xué)院研究生院,北京100190;2.中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心,北京100190)摘要:小衛(wèi)星編隊飛行技術(shù)的應(yīng)用需要突破構(gòu)形保持、姿態(tài)協(xié)同等復(fù)雜的關(guān)鍵技術(shù)難題。在一定逼近度下建立地面仿真環(huán)境,既可用于測試與驗證復(fù)雜關(guān)鍵技術(shù)解決方案的有效性和可行性,又大大降低了系統(tǒng)研制代價和新技術(shù)應(yīng)用的風(fēng)險性。根據(jù)HLA(高層體系結(jié)構(gòu))分布式仿真技術(shù),設(shè)計實現(xiàn)了小衛(wèi)星編隊飛
2、行分布式仿真平臺。仿真平臺包含小衛(wèi)星編隊構(gòu)形維持控制、重構(gòu)控制和小衛(wèi)星姿態(tài)指向一致控制等模塊,具有對仿真結(jié)果的統(tǒng)計分析能力。同時以成像高度計三星編隊為例,利用仿真平臺進行了數(shù)字仿真,驗證了該平臺的可行性以及小衛(wèi)星編隊飛行構(gòu)形維持和姿態(tài)指向一致控制模塊的有效性。關(guān)鍵詞:小衛(wèi)星編隊;高層體系結(jié)構(gòu);分布式仿真中圖分類號:V411.8文獻標(biāo)識碼:BHLADistributedSimulationforSmallSatelliteFormationFlyingUUJin91,一,ZHENGJian—hua2,ZHANGHa02(1.Gradu
3、ateUniversityofChineseAcademyofSciences,Bejing100190,China;2.CenterforSpaceScienceandAppliedResearchCAS,Beijing100190,China)ABSTRACT:Manycomplextechnicalproblemssuchasformationkeepingandattitudecoordinationneedtobesolvedinapplicationofsmallsatelliteformationflyingtechn
4、ology.Ifsimulationenvironmentisdevelopedunderacertainde-greeofapproximation,notonlythevalidityandfeasibilityofthesolutionstOkeytechnologiescanbetestedandveri-fled,butalsothecostofsystemdevelopmentandtheriskofnewtechnologyapplicationcanbereduced.Basedonthesimulationtech
5、nologyofHLA(HishLevelArchitecture),adistributedsimulationplatformforsmallsatelliteforms-tionflyingisdesignedandimplemented.Thisplatformwhichincludescontrolmodulesofformationkeeping,forma-tionreconfigurationandattitudecoordination,hasthecapabilityofstatisticanalysisofsi
6、mulationresults.Asimula-tionexampleofthreesatellitesformationforaltitudein.insissiven,andthesimulationresultverifiesthefeasibilityoftheplatform,aswellasthevalidityofmodulesofformationkeepingandcoordinatedattitudecontr01.KEYWORDS:Satelliteformation;HLA;Distributedsimula
7、tion1引言小衛(wèi)星編隊飛行技術(shù)作為小衛(wèi)星應(yīng)用的一個重要方面被普遍認(rèn)為是小衛(wèi)星未來應(yīng)用模式的必然趨勢?。多顆小衛(wèi)星之間保持某種相對運動狀態(tài)編隊飛行,協(xié)調(diào)工作,能使系統(tǒng)功能與一顆大衛(wèi)星的功能相媲美。與單顆星相比,編隊飛行小衛(wèi)星構(gòu)成的“虛擬”平臺具有低成本、低風(fēng)險、高性能、高機動性等優(yōu)點,因此在空間任務(wù)中越來越受到人們的重視,將在國防安全與信息對抗中發(fā)揮重大作用。編隊飛行技術(shù)的應(yīng)用需要突破許多復(fù)雜的關(guān)鍵技術(shù)難題,比如需要多顆衛(wèi)星在分布構(gòu)形上嚴(yán)格控制,能根據(jù)任務(wù)要求自主位置保持和重構(gòu),協(xié)作完成空間任務(wù)等。在一定逼收稿日期:2009—04—
8、13修回日期:2009一04—30—66一近度下建立的地面仿真環(huán)境,既可用于測試與驗證復(fù)雜關(guān)鍵技術(shù)解決方案的有效性和可行性,又大大降低了系統(tǒng)研制代價和新技術(shù)應(yīng)用的風(fēng)險性。在小衛(wèi)星編隊仿真方面,最具代表性的是美國空軍研究實驗室建立的仿真