航天器艙段自動對接技術研究與仿真.pdf

1、航天器多由若干艙段組成，艙段對接是航天器裝配生產(chǎn)過程中的主要工作內容之一，實現(xiàn)艙段的自動對接可顯著提高航天器的裝配效率和品質均一性。本文系統(tǒng)研究了航天器艙段自動對接中位姿計算、軌跡規(guī)劃和位姿調整的關鍵技術，給出合理的解決方案。
　　結合航天器艙段為圓柱體的結構特點，提出一種矢量位姿求解法，通過在艙段的圓柱面上布設特征點，利用阻尼最小二乘法求解艙段局部坐標系原點在裝配空間內的位置矢量，并結合空間圓柱面方程求解艙段局部坐標系坐標軸的單

2、位方向向量，得到局部坐標系轉換到全局坐標系的旋轉矩陣，進而求得艙段的六個位姿參數(shù)。對矢量位姿求解法進行數(shù)值仿真，將仿真結果與準確位姿進行對比，驗證了該方法的有效性和準確性。
　　根據(jù)艙段的實際位姿，采用五次多項式軌跡對艙段進行調姿與對接的軌跡規(guī)劃，并確定艙段合理的調姿時間，保證艙段平穩(wěn)、安全地完成調姿與對接，并提出一種兩點調姿法，通過在對接艙段圓柱面上確定兩個控制點，調整兩個控制點的位置，通過兩個控制點的協(xié)調運動實現(xiàn)艙段按照理想軌