为了分析单艘在轨服务飞行器的最大服务范围,综合轨道动力学和球面几何学原理,利用经典二体动力学模型、霍曼转移轨道模型以及球面三角的几何关系,得出了一定机动能力的OSV(on-orbit service vehicle).从待机轨道出发,通过改变轨道平面和改变轨道高度能够到达的最大服务范围的计算方法,设计了不同高度、倾角和机动能力OSV服务范围的仿真算例,给出了直观的对比图,分析了服务范围与各种参数的关系和变化规律.该方法定量分析了单艘OSV的服务范围,指出该范围是三维空间中的轮环形空域,据此提出待机轨道的选择要使OSV的服务范围包含服务目标的运行轨道.
将带机械臂的在轨服务飞行器(on-orbit service vehicle,OSV)等效为自由漂浮空间机械臂(free-flying space manipulator,FSM)系统,建立系统简化动力学模型。以单臂二关节机械臂平面运动为算例,分析了机械臂运动对OSV整体姿态的影响。该动力学模型既可用于分析OSV机械臂系统的运动规律,又可用于研究机械臂系统的运动规划问题。
在轨服务飞行器(Orbital Service Vehicle,OSV)在执行服务任务时,可以采取多种方案和策略接近服务目标。为得到优化可行的机动策略,可以运用适当的指标体系和评估算法对各方案进行统一比较和选优。根据效能评估的相关理论,提出了基于改进的层次分析法的OSV机动策略评估方法,并用具体算例验证了该方法的可行性和可信性。该方法经过适当的细化可以推广应用于其它航天任务的决策过程中。
在轨服务飞行器(on-orbit service vehicle,OSV)因功能多样、结构复杂、种类繁多而难以进行总体设计,为此,对其进行深入的技术分析。从服务需求和任务过程的要求出发,分析OSV的主要功能需求,提出需要突破的关键技术;按照各分系统的不同功能,将OSV分为平台和载荷2部分进行组成结构分析;按照OSV功能多样化程度以及服务任务周期的特点,对OSV进行分类研究。该研究可为OSV的整体规划与总体设计提供技术支持。