ATV交会飞行控制策略研究

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1、v01．20No．1航天器T程第20卷第1期22SPACECRAFTENGINEERlNG2011年1月ATV交会飞行控制策略研究朱仁璋1’3王鸿芳1’2徐宇杰3泉浩芳3(1南京大学，南京210093)(2中国窄间技术研究院，北京100094)(3北京航空航天大学，北京100191)摘要“自动转移飞行器”(ATV)是欧洲航天局(ESA)服务“国际空间站”(ISS)的项目。ATV货运飞行器自动执行调相，交会与对接、分离、降轨，以及受控毁坏性再入。ATV对ISS的交会对接可脱离地面控制自主完成，ATV交会使命将朝向载人航天飞行发展，高度自主性与严格安全性

2、是ATv使命设计的主要特点。在自主交会飞行期间，飞行器在任意1次故障后可继续运作，2次故障后确保飞行安全(避免与ISS相撞)。除了标称飞行系统中的“故障探测、隔离与修复”(FDIR)能力外，ATV还有“飞行控制监测”(FCM)与“邻近飞行安全性”(PFS)的附加监测与安全性功能。第1个ATV飞行器(ATV—JV)于2008年3月9日发射，2008年9月29日成功完成验证演示和服务使命后再入地球大气。第2个ATV飞行器(ATV—JK)将于2011年2月15日发射。ATV规划与正在研制的“先进再入飞行器”(ARV)使命，将有力增强欧洲在未来栽人航天飞行与

3、太空探测中的地位。关键词自动转移飞行器；交会；飞行控制；飞行控制监测；邻近飞行安全性中图分类号：V476文献标志码：A文章编号：1673-8748【2011)01—0022—23StudyofFlightControlStrategyfortheATVRendezvousMissionZHURenzhan91t3WANGHongfan91·2XUYujie3QUANHaofan93(1NanjingUniversity，Nanjing210093，China)(2ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，

4、China)(3BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：TheAutomatedTransferVehicle(ATV)isanESAprogramintendedtoservetheIn—ternationalSpaceStation(ISS)．Thevehicleisdesignedtoperformautomatedphasing，rendez—VOUSanddockingtOISS，dedocking，departure，de-orb

5、itationandasafedestructivere-entry．TheATVrendezvousmissioniStowardsamannedvehicleandrequireshighperformancesandseveresafetyconstraintsforthevehicle，whichshallbeoperationalafteranyfirstfailureandsafeafterasecondfailure．InadditiontOFailureDetection，IsolationandRecovery(FDIR)capab

6、ilitiesinthenominalflightsystem，therearetwoflightmonitoringandsafetyfunctions，FlightControlMoni—toring(FCM)andProximityFlightSafety(PFS)．ThefirstATVvehicle(ATV—JV)waslaunchedonMarch9，2008andsuccessfullycompleteditsdemonstrationandservicemissiononSeptember29。2008，andthesecondATV

7、vehicle(ATV—JK)iSscheduledforlaunchonFebruary15．2011．TheATVprogramandtheAdvancedRe-entryVehicle(ARV)missionbeingdevelopedwillenhancethelevelofEuropeanhumanspaceflightaswellasspaceexplorationinfu一收稿日期：2010-1l一10；修回日期：2010-12—20作者简介：朱仁璋(194l一)，男，博士．北京航空航天大学教授．南京大学天文学系兼职教授。王鸿芳(194

8、5一)。女，中国空间技术研究院高级工程师，南京大学天文学系兼职教授。第1期朱r璋等：ATV交会飞行控制策略研