摘要：为实现空间航天器对接过程中的强制校正和拉近阶段过程的半物理仿真,提出了一种六自由度并联运动平台的基于位置闭环的力控制方法。针对强制校正和拉近过程中两飞行器之间连接刚度大范围变化,设计自适应力控制器解决了刚度参数时变对系统性能的影响。试验结果表明自适应柔顺力控制可以实现强制校正和拉近阶段过程的有效模拟。

摘要：针对航天器在轨服务过程中的捕获对接需求,设计了一种新型三爪式小型对接机构。该机构由主动捕获机构与被动适配器组成,通过主动捕获机构上圆周均布的3个捕获手抓与3个线性缓冲阻尼单元,实现航天器间的大容差与弱冲击捕获对接,建立了考虑接触、摩擦与碰撞等因素的对接机构动力学仿真模型。仿真结果表明,该主动捕获机构能够在最大位姿容差指标条件下实现对被动适配器的可靠捕获对接,对接机构中的阻尼缓冲单元能够有效消除对接过程中的碰撞冲击。

摘要：接触点判断是飞行器对接动力学仿真的关键问题之一。当两飞行器初始位置、姿态、速度以及角速度偏差较大时,空间对接机构将可能发生导致对接失败的非设计模式首次接触,文中首次对此提出3类接触模式:导向瓣边缘与顶部圆弧接触,顶部圆弧与顶部圆弧接触,顶部圆弧与底部圆环接触。并根据Z-缓冲算法原理给出了非设计接触模式的判断准则以及数学表达式。针对顶部圆弧对应圆心角较小的特点,采用两条线段来逼近顶部圆弧使后2类接触判断得到简化。最后编制了仿真程序,给出了多组算例,算例结果验证了算法的有效性和正确性。