飛行器動力學與控制復習要點

1、歡迎下載學習好資料.衛(wèi)星軌道六要素是哪些 P2-7(a,e,i,C,6,tp),其中a半長軸，e偏心率，i軌道傾角，。升交點赤經(jīng)，與近地點幅 角，tp衛(wèi)星經(jīng)過近地點時刻。.衛(wèi)星發(fā)射三要素是什么 P17-18(QAt。，其中華發(fā)射場L的地心緯度， A發(fā)射方位角，匕發(fā)射時刻。.什么是太陽同步軌道 P23選擇軌道半長軸a和傾角i的組合使C = 0.9856(3/d ,則軌道進動方向和速率，與地球繞太陽周年轉動的方向和速率相同(即經(jīng)過365.24平太陽日，地千完成一次360的周年運動)，此特定設計的軌道稱為太陽同步軌道。.什么是臨界軌道、凍結軌道P24-25若遠地點始終處在北極上空，即拱線不得轉動，軌

2、道傾角滿足2.5sin2 i - 2 = 0 ,即i =63.43。或i =116.57,此值的傾角稱為臨界傾角，此類軌道稱為臨界軌道。若選擇合 適的偏心率及合適的近地幅角，使 6=e = 0,近地點幅角 口被保持，或稱被凍結在 90。 軌道的傾角和高度可以獨立選擇，此類軌道稱作凍結軌道。.回歸軌道的回歸系數(shù)是什么P26軌道經(jīng)過N天回歸一次，在回歸周期內(nèi)共轉R圈，每天的軌道圈數(shù)(非整數(shù))Q稱為回歸系數(shù)。Q=R=I C, +表示軌跡東移，-表示軌跡西移。I為接近一天的軌道圈數(shù)，N -N為正整數(shù)。.靜止軌道的特點、三要素是什么P28軌道的周期與地球自旋周期一致軌道的形狀為圓形，偏心率 e = 0軌

3、道處在地球赤道平面上，傾角 i =0.星座軌道的全球覆蓋公式相鄰衛(wèi)星星下點之間的角距為 2b,覆蓋帶寬度為2c,歡迎下載學習好資料軌道數(shù)為p=E, 每一軌道上的衛(wèi)星數(shù)q=-, 衛(wèi)星總數(shù)2cb一：2t acnp =q,s i n b,=scnisin s i n2bct a nO.地球同步衛(wèi)星群的分置模式有哪幾種P36經(jīng)度分置模式：各個子衛(wèi)星沿軌道經(jīng)度圈分布，位于星座中心定點位置的兩側，具有不同的平經(jīng)度。同平面偏心率分置模式：各個子衛(wèi)星享用同一定點經(jīng)度，但偏心率e各不相同,由各衛(wèi)星在東西方向的相位差形成一定形式的星座。傾角與偏心率合成分置模式：各子衛(wèi)星共享同一定點經(jīng)度，傾角設置使相對軌 跡橢圓扭

4、出赤道平面。.二體軌道的基本攝動方程 P39Gmr 二 一一3- r grad RR是攝動力的位函數(shù)，稱為攝動函數(shù)，r是集中質(zhì)點到空間某點的距離。.攝動力的種類有哪些 P39及目錄1）地球形狀非球形和質(zhì)量不均勻產(chǎn)生的附加引力（地球形狀攝動）2）高層大氣的氣動力（大氣攝動），3）太陽、月球的引力（日、月攝動），4）太陽光照射壓力（太陽光壓攝動）等。.拉格朗日行星運動方程P47歡迎下載學習好資料da 2 :R dt na ；Mde 1 _e2 :R1 =e2,R TOC o 1-5 h z -T =2 -2dt na e 二Mna e :千:di cot i；:R csci；:Rdtna2 ,1

5、-e2 三 na2 ；1 _e2 .：l.1dJ 1?Rdt na2 1 -e2 sin i .：id .1 1e2 fRcoti R 22- cc .dt na e Fe na2 .1 e2 口 一2_dM 2小1 -e小 =n -2dt na ；a na e ；:eM =n(t -tp)為平近點角可以作為 6要素之一代替tpo.地球形狀攝動位函數(shù)及其參數(shù)含義P50, P52近地軌道的地球形狀攝動： TOC o 1-5 h z U = 1 - JR (3sin2-1) - JRe (5sin3 : -3sin ) - JRe (35sin4 , -30sin23)r2r22r38r4靜止軌道

6、的地球形狀攝動：U1 一e(3sin2-1) 一3-cos2 :cos2(-. 22)r 2rrR為地球平均赤道半徑，(r,%中)為衛(wèi)星在地球坐標上的地心距，地心經(jīng)度和地心緯度J n為帶諧項系數(shù)。J nm為田諧項系數(shù)，Knm是這些田塊對稱主軸的相位經(jīng)度。.軌道控制問題包含哪兩類 P72衛(wèi)星軌道的控制可概括為兩類： 一類是軌道機動、軌道轉移或簡稱變軌，衛(wèi)星從運載分 離后由衛(wèi)星自身的制導和推進系統(tǒng)， 進行若干次軌道機動控制， 使衛(wèi)星進入預定軌道。 另一 類是軌道保持，為克服空間環(huán)境對軌道的攝動， 需要間斷對軌道進行修正控制， 使衛(wèi)星軌道 保持和符合衛(wèi)星應用任務的要求。.敘述雙脈沖霍曼變軌的過程P7

7、5單脈沖變軌的主要特點是新軌道必定 與原軌道相交，雙脈沖變軌能使新軌道完全 脫離原軌道。在兩個圓軌道之間的最佳變軌方式為霍曼變軌；在兩個圓軌道之間的最佳 過渡軌道是霍曼橢圓，此橢圓分別于兩個圓 軌道相切，切點即為過渡軌道的近地點和遠學習好資料地點?；袈冘壥莾纱吻邢蛎}沖變軌：第一次切向脈沖作用在內(nèi)圓軌道上，形成橢圓軌道,其遠地點到達外圓上；第二次切向脈沖作用 在此遠地點，將軌道圓化。歡迎下載原軌道新軌道霍曼橢圓軌道.敘述靜止衛(wèi)星的入軌控制過程P82將衛(wèi)星送入赤道上的地球同步軌道， 且到達指定的經(jīng)度上空而成為靜止衛(wèi)星， 要經(jīng)過若 干飛行階段和飛行軌道： 上升段動力飛行，沿駐留軌道滑行， 近地點射

8、入，在過渡軌道上運 行，遠地點射入，在準同步軌道上漂移和定點置入等階段。.漂移控制模式有哪些準同步軌道包圍同步軌道，即rA rP rs于是有x0, y0, xyo射入方式應減運各次速度增量為負值4一加=（山 4）心醍）=xy（x-y0,這說明從遠 地點開始圓化軌道將節(jié)省燃料。,射入方式應加準同步軌道被同步軌道包圍，即 rs AA A rp有x 0, y 0, x| rs rP ,于是有x 0, y 0 ,射入方式應在遠 士也點加速，在近地點減速， 演限=（如+皿H-知Z ）=1xyq Ix Iz,其中Ix, Iy, Iz是剛體繞坐標軸x, y, z的轉動慣量。如星體內(nèi)含有角動量裝置，但限于俯仰

9、軸，即 h=h5b則充分條件為：4（Iy - Iz） - h -0.o（Iy-Ix）-h-0.空間力矩有哪些 P180（1）太陽光壓力矩（2）重力梯度力矩（3）地磁力矩（4）氣動力矩.自旋衛(wèi)星的姿態(tài)參考測量有哪些P185-189歡迎下載自旋衛(wèi)星的姿態(tài)是指衛(wèi)星自旋軸在學習好資料太陽方向的測量天底方向的測量陸標和星光方向的測量.敘述雙錐相交測姿原理 P185雙錐相交法是確定自旋衛(wèi)星自旋軸方向的基本方法。 空間中的方向和自旋體相對空間某個基準的旋轉相位角。如果能測出自旋軸與某個參考體 Ci的方向之間的夾角 耳 ,就可以認為自旋軸必定在圍 繞此參考體的圓錐面上， 此圓錐面的主軸在衛(wèi)星至參考體方向上，

10、圓錐的半頂角就是測得的 夾角，如果同時測得自旋軸與另一參考體 C2方向之間的夾角 仇，就可以斷定衛(wèi)星自旋軸必 在兩圓錐面的交線上，由于圓錐面與兩條交線，自旋軸只與兩者之一重合，必須判別真?zhèn)巍?三軸穩(wěn)定衛(wèi)星的姿態(tài)參考測量有哪些P202（1）天底方向的測量（2）太陽方向的測量（3）星光方向的測量（4）地磁場方向的測 量（5）無線電信標方向的測量.描述自旋衛(wèi)星的雙脈沖噴氣姿態(tài)控制的進動過程P236初始控制時刻ti,衛(wèi)星處于純自旋狀態(tài)，自旋軸，瞬時轉軸與角動量軸共線。通過兩次脈沖噴氣控制，可將自旋軸調(diào)整到給定方向，同時衛(wèi)星仍保持純自旋運動。當衛(wèi)星自旋到某一位置，第一次脈沖噴氣力矩的作用方向與R一致，脈

11、沖噴氣后，角動量H）進動 H,轉速3的方向也發(fā)生躍變，自旋軸z開始以空間章動速率 繞角動量 H i=H+AH章動，同時轉速在星體坐標中繞 z軸轉動，轉速為星體章動速率。當章動角很小時，Q =Q n+w s在t2時刻， 當轉速3繞Hl轉過180進行第二次噴氣，使角動量進動H2=H+Ahl,同時使轉速3與H2重合，星體將繞 H2純自旋。第二次噴氣時刻t2=ti+Ti ZQ ,相位與第一次相同，但是在星體坐標系中，兩次噴氣的角度間隔為（T =（t 2-t 1）CO s= GJ s Tt Z Q o 32.極限環(huán)控制原理 P248在偏置動量加偏置噴氣推力器的姿態(tài)控制系統(tǒng)中，姿態(tài)保持方式是圍繞死區(qū)的一個

12、極限環(huán)。當姿態(tài)軌跡從死區(qū)到達邊界時，控制器產(chǎn)生一個噴氣脈沖使姿態(tài)回到死區(qū)內(nèi)。如果在這一個區(qū)域條件內(nèi)不滿足 3士 = 0（邛1 =、圖110 =Q）,或S|t七A0（51 =）,姿 態(tài)軌跡又將向邊界移動，控制器將不斷發(fā)生脈沖迫使姿態(tài)留在死區(qū)內(nèi)直到上面的條件滿足時 才停止控制。顯然不能允許每個脈沖力矩作用后，章動圓的軌跡跨過死區(qū)與另一邊界相遇， 因此還必須限制噴氣推力的沖量。33.畫出四斜裝飛輪的姿態(tài)控制系統(tǒng)方框圖P277學習好資料歡迎下載Id.給出單框陀螺群控制律P293、:=CT(CCT 尸 T +.二仔-CT(CCT) JC C = A cos、- B sin、D = det(CCT)織.包

13、包包施 a,aJ=4 +N其中4為有力矩輸出的轉速指令，Wn為空轉指令。 TOC o 1-5 h z .用混合坐標描述撓性衛(wèi)星的姿態(tài)動力學模型P304IsJ.-J-a .-.TCI = -e - -a. aa AJ：； 三 口 二ja2T . T川.二二!a - C - = U36.撓性衛(wèi)星的控制模式有哪兩類P307(1)共位模式：姿態(tài)測量敏感器位于主體上，直接測量主體的姿態(tài)角(y =日W = 0 )包括約束模型和整體模型兩種。(2)非共位模式：姿態(tài)敏感器位于科學儀器平臺上，控制執(zhí)行機構位于主體，平臺通 過旋轉關節(jié)與主體聯(lián)接。學習好資料歡迎下載37.畫出飛機六級控制系統(tǒng)的方框圖 P30飛行管理

14、飛行就速控制定M停航4J*飛h肌曲機感白主飛行要熱A 卜丁幼狀態(tài)，Ms室值XJ力,九白“R HrH.”j J- V,5K32飛行控制M號任號的展期邂定宜動甑速dr加息度十，K料暨，空氣斑力就再途.EhH晏券Sti4，可E的物就塔點，糙面，飛打費度；&飛行計時r空中交通狀況.38.寫出直翼飛機的6自由度剛體矢量動力學方程P45速度微分方程Mg MnfFf M ngG航跡微分方程cos coscos s sin L Vk:-sinY j歡迎下載學習好資料轉動角速度微分方程：J=M nf姿態(tài)角微分方程：sin tan。coscos 空 tan o-sin ：/qksinG/cosO cosG/cos

15、。rk f.氣動力模型的一般形式是什么：2升力：a=”aSCa, 其中 Ca = Ca(-.-o)，Ca、.”，Ca k k P ._. . _一 .阻力：w = -VaSCw ,其中 Cw 二Cwmin k (CA 一 C ACW min )其中P為空氣密度，Va為來流速度，S為機翼面積，Ca為升力系數(shù)，3為迎角, 機翼后緣襟翼偏轉或放下的角度空氣動力力矩：M =v；cSCm其中，c為機翼平均氣動弦，Cm為零升力矩 2發(fā)動機推力：f=MfAV其中，F(xiàn)為空氣流量 AV為速度增量.給出考慮風耦合的動力學模型方框圖圖5,6國和士機之同電過號方跳曲由上圖可以看出:1、飛機的剛體運動由12個狀態(tài)變量表

16、征，另外加上描述中心坐標上風過程的3個變量。歡迎下載學習好資料2、空氣動力學對飛機的作用只是由飛機和空氣之間的相對運動以及空氣動力舵面產(chǎn)生 的，其中，也包括主要擾動輸入和操縱輸入。3、風對飛機i的作用和外界的獨立的擾動過程不一樣，而是兩種過程相互耦合在一起 的。.飛機的縱向運動和橫向運動分別有哪幾種運動模態(tài)縱向運動模態(tài)：短周期運動，沉浮運動橫向運動模態(tài)：滾轉運動，螺旋運動，荷蘭滾.直翼飛機的主操縱量有哪些P217操縱量：縱向操縱量，橫向操縱量，總距.旋翼直升機的操縱量有哪些*2-1 WKM帶尾兼或直升機的生方式到機樂錄T耳楸就向）叭。者向所m特向Jr總距桿一升降一 T （旋翼拉力）駕駛桿（縱向）一俯仰，進退一 H（后向力），Mz （槳轂力）駕駛