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航天系统的控制方法主要有哪些

发布时间:2023-03-26 07:22:05

1. 航天测控技术是什么

开运联合航天卫星管家为您解答:

航天测控系统用传感器测量航天器内部各个工程分系统、航天器的姿态、外部空间环境和有效载荷的工作状况,用无线电技术,将这些参数传到地面站,供地面的科研人祥带燃员进行分析研究,用来判断航天器的工作状况。遥测是一种用来监督、检査航天器上天后工作状况的唯一手段,也是判断故障部位、原因的唯一措施。

开运联合在商业航天的卫星测控系谨虚统服务能力与数据处理应用领域不断深耕,在挖掘市场需求的同时,攻克与积累了大量关键性技术,并开发出一系列解决市场痛点的平台化、解决方案产品和服务行孙。

2. 航天器轨道控制的简介

航天器轨道控制
spacecraft orbit control
对誉笑航天器的质心施加外力,以改变其运动轨迹的技术。实现航天器轨道控制的装置的组合称为航天器轨道控制系统。
执行特定飞行使命的航天器需按特定的轨迹运动,为满足这个要求常需对轨道进行控制。这种控制包括利用航天器的推进系统产生的反作用推力的主动控制及利用客观存在的外力(如地球引力、气动力、太阳辐射压力及其他行星的引力等)的被动控制。轨道控制的各种应用可以归并为两大类:一类是轨道转移,它涉及较大的轨道变化,例如在发射静止卫星时由停泊轨道向大椭圆的过渡轨道转移;另一类是轨道调整或轨道保持,它梁虚亩主要是为了消除轨道较小的偏差,例如通橡森信、广播及中继卫星的位置保持,对地观测卫星的轨道及地面星下点轨迹位置的保持,以及卫星网各卫星之间相对位置的保持。
航天器轨道控制系统可以采用较长时间连续工作的推进器,例如为行星际飞行的航天器提供变轨动力的小推力离子推进器。但是经常采用的是脉冲工作状态的化学推进器。在人造卫星的机动变轨和行星际航天器的中途轨道修正中,经常采用固体火箭或液体火箭作为推进器。

3. 航天控制的航天器的轨道确定和轨道控制

为了进行轨道控制,需要实时地确定航天器的运行轨道。卡尔曼滤波器是递推运算的,特别适于实时轨道确定。在“阿波罗”登月舱和指挥舱的绕月轨道交会过程中,采用了卡尔曼滤波器处理混有噪声的雷达和空间六分友晌仪测量数据。在同步卫星的轨道确定和控制中亏码,为使卫星相对于地面的位置保持不变,需要用喷气发动机提供推力冲量,以便补偿同步销告哪轨道上的各种摄动和干扰。这时的轨道控制称为轨道保持。它的最优策略是选择喷气的时刻和持续时间,使卫星停留在给定范围内的时间最长,或在一定停留时间内燃料消耗最少。航天飞机的飞行环境(从大气层到外层空间)和速度变化范围很大。它的制导和姿态控制系统采用五台数字计算机完成最优控制和适应控制,并具有对意外故障的应急处理能力。

4. .航天器空间交会对接的控制方式有(4)种 对的 怎么有人说是2种

航天器空间交会对接的四种方式:
(1)遥控操作:追踪航天器的控制不依靠航天员,全部由地面站通过遥测和遥控来实现,此时要求全球设站或者有中继卫星协助。
(2)手动操作:在地面测控站的指导下,航天员在轨道上对追踪航天器的姿态和轨道进行观察和判断,然后动手操作。衡模这是目前比较成熟的方法。
(卖粗3)自动控制:不依靠航天员,由星载设备和地面站相结合实现交会对接。该控制方法亦要求全球设站或有中继卫星协助。
(4)自主控制:不依靠航天员与地面站,完全由星载设备自主实现交会对接。

又可以分为两种:人工控制(自动控制)和自主控制:
(1)(2)(3)都是有人参与的,称为人工控制方式或称为自动控中拦镇制;
(4)为航天器的自主控制,无需要人的参与。

5. 关于航空航天的知识

航空航天基本知识

我们知道,人类的家园是地球,而地球的外面覆盖着一层大气,如果没有水和大气以及适宜的温度和环境,生物是很难生存的。

通常,在人们的眼中,“天”很高,要想冲出厚厚的大气层,进入太空非常非常困难。其实,与地球相比,大气层是很稀薄的。

人们知道,地球的直径大约为12700千米,而大气层的厚度只有100 -800千米。如果将地球比作一个苹果的话,那么,我们可以把大气层看成是苹果的皮,可这层“苹果皮”本身却是变化多端的。

比如最贴近地球表面的一层,叫作对流层,其高度从海平面起一直到大约11000米止,其顶界是随纬度、季节等情况而变化的,在赤道地区为17000米,在中纬度地区(如北京、天津地区)为11000米,在地球两极地区则为7000-8000米。

对流层的主要特点是,空气温度随着高度的增加而降低,因而又称为变温层,平均而言高度每上升1000米,气温约下降6.5℃。与此同时,气压也随高度的增加而降低。由于地球引力的作用,在 5500米的高度范围内,包含了大气总量的一半,而整个对流层,大约占了全部大气质量的四分之三。

由于几乎所有的水蒸气都集中在这一层大气内,再加上大量的微粒,因而,这里也是风云变幻最为剧烈的一层。从大约11000米的高度起,直到30500米左右,其大气温度基本不变,平均保持在-56.5℃上下,因此被称为同温层(实际情况是:在25000米以下,气温随高度的升高而上升。在同温层顶,气温约升至-43至-33℃)。同温层的气温之所以具有这样的特点,是因为该层大气离地球表面较远,受地面温度的影响较小,并且其顶部存在着臭氧,能够直接吸收太阳的辐射热等。

同温层所包含的空气质量大约占整个大气的四分之一弱。在这一层大气内,没有上下对流,只有水平方向的风,所以又叫作平流层。另外,该层大气几乎不存在水蒸气,基本上没有云、雾、雨、雹等气象变化的现象,这对飞行器的平稳飞行是非常有利的。不过,由于空气密度很小,飞机在这一高度层上又不适宜机动飞行。

人类的航空活动差不多都集中在对流层和同温层内。为了保证飞机和发动机的工作效率,飞机飞行的高度一般不超过30千米的界限。

从30千米到80-100千米的高度范围,被称为中间层。这一层空气的特点是:以 45千米为界,温度先升后降。由于大量的臭氧存在,其气温先由同温层顶的-33℃提高到17至40℃左右;从45千米起,随着高度的升高,气温又开始下降,一直降低到-65.5℃至-113℃。

中间层的空气已经很稀薄了,其空气质量约只占整个大气层的1/3000。在80千米高度上,空气的密度只有地面的五万分之一;而在100千米高度上,空气的密度仅为地面的一千万分之八。由于空气非常稀薄,并且气体开始呈现电离现象,因此,人们一般把飞行高度达到80—100千米的飞行器,看成是不依靠大气飞行的航天器。

1967年10月,美国试飞员约瑟夫·沃尔克驾驶X-15A火箭飞机飞出了 7297千米/小时的惊人速度,创造了有人驾驶飞机速度的世界纪录。而且,他还曾多次飞到了80千米以上的高空,成为美国第一个“驾驶飞机的宇航员”。按照美国航空航天局规定:飞行高度超过80千米的飞行员即可称为宇航员.

在中间层之上直至800千米高空的范围,称作电离层。其特点是:含有大量的带正电或负电的离子,空气具有导电性。并且,其温度随高度的增大而迅速升高,在200千米高度时,气温可达400℃。所以,这里又被人们叫作“暖层”。

在电离层顶端之外,便是大气的最外层——“散逸层”了。由于地球引力的减弱,气体分子和等离子体与地球已若即若离。

电离层和散逸层的空气密度极低,对太空飞行器的影响已很小,因此,人类大部分的航天活动都是在它们之内(或之外)进行的。

航空与航天的区别:

航空与航天是人们经常接触的两个技术名词,两者虽然仅一字之差,却被称为两大技术门类,这是为什么呢?

您稍加注意即可发现,航空技术主要是研制军用飞机、民用飞机及吸气发动机,航天技术主要是研制无人航天器、载人航天器、运载火箭和导弹武器,最能集中体现两者成果的是航空器和航天器。从航空器与航天器的重大区别上即可看出两个技术领域的显着差异。

第一,飞行环境不同。所有航空器都是在稠密大气层中飞行的,其工作高度有限。现代飞机最大飞行高度也就是距离地面30多千米。即使以后飞机上升高度提高,它也离不开稠密大气层。而航天器冲出稠密大气层后,要在近于真空的宇宙空间以类似自然天体的运动规律飞行,其运行轨道的近地点高度至少也在100千米以上。对在运行中的航天器来讲,还要研究太空飞行环境。

第二,动力装置不同。航空器都应用吸气发动机提供推力,吸收空气中的氧气作氧化剂,本身只携带燃烧剂。而航天器其发射和运行都应用火箭发动机提供推力,既带燃烧剂又带氧化剂。吸气发动机离开空气就无法工作,而火箭发动机离开空气则阻力减小有效推力更大。吸气发动机包括燃烧剂箱在内都可随飞机多次使用,而发射航天器的运载火箭都是一次性使用。虽然航天飞机的固体助推器经过回收可以重复使用20次,其轨道器液体火箭发动机可以重复使用50次,但与航空器使用的吸气发动机比较起来,使用次数仍然是很少的。吸气发动机所用的燃烧剂仅为航空汽油和航空煤油,而火箭发动机所用的推进剂却是多种多样的,既有液体的,也有固体的,还有固液型的。

第三,飞行速度不同。现代飞机最快速度也就是音速的三倍多,且是军用飞机。至于目前正在使用的客机,都是以亚音速飞行的。而航天器为了不致坠地,都是以非常高的速度在太空运行的。如在距地面600千米高的圆形轨道上运行的航天器,其速度是音速的22倍。所有航天器正常运行时都处于失重状态,若长期载人会使人产生失重生理效应,并影响健康。正因如此,航天员与飞机驾驶员比较起来,其选拔和训练要严格得多。一般人买票即可坐飞机,而花重金到太空遨游的人还必须通过专门培训。

第四,工作时限不同。无论是军用还是民用飞机,最大航程计约2万千米,最长飞行时间不超过一昼夜。其活动范围和工作时间都很有限,主要用于军事和交通运输。虽然通用轻型飞机应用广泛,但每次活动范围相对更小。而航天器在轨道上可持续工作非常长时间,如目前仍在使用的联盟TM号载人飞船,可与空间站对接后在太空运行数月之久。再如航天飞机,能在轨道上飞行7-30天,约1.5小时即可围绕地球飞行一周。载人航天器运行时间最长的当属和平号空间站,它在太空飞行了整整15个年头。至于无人航天器,如各种应用卫星,一般都在绕地轨道上工作多年。有的深空探测器,如先驱者10号,已在太空飞行了32年,正在飞出太阳系向银河系遨游。航空器的优点是能多次重复使用,而航天器除航天飞机外,只能一次性使用,载人宇宙飞船也不例外。

第五,升降方式不同。飞机的升空是从起飞线开始滑跑到离开地面,加速爬升到安全高度为止的运动过程。它返回地面降落时只要经过下滑和着陆即可。只有个别飞机如英国的“鹞”型战斗机采用发动机喷口转向的方式使飞机能够垂直起落,但机身并未竖起,仍处于水平位置。而至今为止的航天器发射,包括地面和海上的发射,顶部装着航天器的运载火箭都是垂直腾空的。在完成发射过程中,运载火箭要按程序掉头转向和逐级脱离,最终将航天器送入预定轨道运行。有的航天器发射,中间还要经过多次变轨,情况更为复杂。航天飞机虽然也能施放航天器,但它本身亦是垂直发射升空的。至于返回式航天器,其回归地面必须经历离轨、过渡、再入和着陆四个阶段,远比飞机降落困难。航空器的起飞、飞行和降落与航天器的发射、运行和返回,虽然都离不开地面中心的指挥,但两者的地面设施和保障系统及其工作性能与内容也是大有区别的。

世界航空航天大事件:

风筝起源古代中国,约14世纪传到欧洲

公元前500-400年中国人就开始制作木鸟并试验原始飞行器

1909年世界第一架轻型飞机在法国诞生

1903年12月14日至17日,由莱特兄弟设计制造的“飞行者”1号飞机,在人类航空史上首次实现了自主操纵飞行.这次试飞成功成为一个划时代的事件,人类航空史从此进入新的纪元

1947年10月14日美国着名试飞员查尔斯·耶格尔驾驶X—1飞机实现了突破音障飞行

1969年7月20日22时56分20秒,阿姆斯特迈出一小步成为全体地球人类的一大步

1957年10月4日

前苏联发射世界第一颗人造地球卫星。半年后,美国的人造卫星上天

1959年9月12日

前苏联发射“月球”2号探测器,为世界上第一个撞击月球表面的航天器

1961年4月12日

前苏联宇航员加加林成为世界第一位飞入太空的人

1969年7月20日

美国宇航员阿姆斯特朗乘坐“阿波罗”11号飞船,成为人类踏上月球的第一人

1970年12月15日

前苏联“金星”7号探测器首次在金星上着陆

1971年4月9日

前苏联“礼炮”1号空间站成为人类进入太空的第一个空间站。两年后,美国将“天空实验室”空间站送入太空

1971年12月2日

前苏联“火星”3号探测器在火星表面着陆。5年后,美国的“海盗”火星探测器登陆火星

1981年4月12日

世界第一架航天飞机---美国“哥伦比亚”号航天飞机发射成功

1986年1月28日

美国航天飞机“挑战者”号在升空73秒后爆炸

1986年2月20日

前苏联发射“和平”号空间站,服役已经超期8年,至今仍在运行,是目前最成功的人类空间站

1993年11月1日

美、俄签署协议,决定在“和平”号空间站的基础上,建造一座国际空间站,命名为阿尔法国际空间站

我国航空航天大事件:

1956年10月8日,我国第一个火箭导弹研究机构———国防部第五研究院成立。

1970年4月24日,长征一号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功地发射了东方红一号卫星,我国成为世界上第三个独立研制和发射卫星的国家。

1975年11月26日,长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功地发射了我国第一颗返

回式科学试验卫星,并于3天后成功回收。

1984年4月8日,长征三号运载火箭在西昌卫星发射中心成功地发射了我国第一颗地球同步轨道卫星———东方红二号试验通信卫星。

1990年4月7日,中国用自行研制的长征三号运载火箭在西昌卫星发射中心成功地发射了亚洲一号通信卫星,这是中国长征系列运载火箭首次发射国外卫星,使我国在世界航天商业发射服务领域占有了一席之地。

1999年10月,我国和巴西联合研制的第一颗地球资源卫星顺利升空,并正常运行,这是我国首次在空间技术领域进行的全面国际合作。

2003年10月15日,“神舟”五号飞船成功发射,并于2003年10月16日圆满回收,使我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。

2003年12月和2004年7月,我国与欧洲空间局联合研制并发射了“探测一号”和“探测二号”科学卫星,“地球空间双星探测计划”取得圆满成功。

2004年1月23日,我国绕月探测工程正式由国务院批准立项。

2005年10月12日,神六成功发射.

6. 我国军事航天系统主要分几类

我国军事航天系统主要分各类军用航天器及其运行控制系统、应用系统,空间武器系统,以及相关保障系统等。军事航天部队是利用军事航天装备遂行军事任务的部队,主要包括航天发射部队、航天测控部队、空间攻防部队、空间信息支援部队等。

军事航天作战系统应用分为信息支援和空间攻防:

1、信息支援。运用航天器为陆、海、空等诸军种、兵种的军事活动提供侦察、预警、通信、导航、测地、战场环境监测等支持。

2、空间攻防。敌对双方利用外层空间,为获得、保持战场控制权或阻止敌方拥有战场控制权而遂行的进攻性和防御性军事行动。包括软杀伤和硬摧毁两种手段。攻防方式有天对地、地对天、天对天三种类型。

(6)航天系统的控制方法主要有哪些扩展阅读:

军事航天系统的其他介绍:

用于军事目的的航天器可分为毁物军用卫星系统、反卫星系统和军事载人航天盯尺系统。军用卫星主要分通讯卫星、气象卫星和侦察(间谍)卫星三种。

反卫星系统包括反卫星卫星、定向能武器和动能武器。激光武器、粒子束武器和射频武器等屑于定向能武器,动能导弹、电磁饱和电热弹等屑于动能武器的范畴。

军事载人航纤则液天系统分为空间站、飞船和航天飞机、空天飞机等,空间站可用作空间侦察与监视平台、空间武器试验基地、天基国家指挥所、未来天军作战基地等。20世纪80年代美国提出的所谓星球大战计划就是以水久性载人空间站为空间基地而部署的。

7. 军事航天器包括哪几个系统

发射场系统,安全系统,飞行控制系统,动力系统,导航系统,等等

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