空间探索技术研究室
空间探索技术研究室

  空间探索技术研究室,原名空间探索研究室(Division of Advanced Research in Space Exploration)。以空间轨道力学、空间系统动力学与控制、轨道确定与自主导航为学科基础,从事基础性前沿理论探索研究与创新性技术开发,并推动新理论、新技术的应用。研究室在空间轨道设计、分布式空间系统、轨道确定等方向具有较大影响力,有力推动全国空间轨道竞赛(CTOC)赛事的开展及传播,并先后三次取得该项赛事冠军。

  研究室秉承中科院开拓创新精神,以国家空间强国战略为纲领,一方面深入研究空间系统基础理论,另一方面探索空间系统新概念与新应用,推动革命性空间新技术的发展。

  研究方向:

  以空间轨道飞行力学、空间复杂系统动力学与控制及轨道确定与自主导航为学科方向,在空间任务设计与分析、小推力与化学推进轨道设计、深空小天体探测、空间目标操控、分布式空间系统、大气再入飞行器设计、无拖曳系统设计、精密定轨、天基自主导航、相对导航等应用方向进行前沿概念研究与技术开发。

  人才力量: 

  部门现有固定人员13名,其中研究员两名, 副研究员三名,中国科学院人才一名,中科院青促会成员两名。

  承担项目:

  研究室目前承担的主要项目情况如下:

  1.     国家自然科学基金面上项目和青年项目各两项

  2.     JKW国防科技创新特区项目一项

  3.     中科院重点部署项目一项

  4.     国家重点研发计划课题一项

  5.     中科院空间科学先导专项背景型号课题一项

  6.     中科院空间科学先导专项预先研究课题两项

  7.     载人航天工程预先研究项目三项

  8.     装备预研联合基金重点项目一项

  此外,研究室同时承担载人航天工程空间站科学实验系统运动控制、定位与导航方面的工程任务若干项。

  研究成果:

  近期发表部分论文如下:

  1.     Yinan Xu, Shuquan Wang, Reconfiguration Of 3-Print_Area Coulomb Formation Based on Patched-Conic Section Trajectories, AIAAJournal of Guidance, Control and Dynamics, 2016, Vol. 39, No. 3, March, pp. 474–486 (SCI)

  2.     Shengmao He, Zhengfan Zhu,Chao Peng, Jian Ma, Xiaolong Zhu, Yang Gao, Optimal design of near-Earth asteroid sample-return trajectories in the Sun-Earth-Moon system, Acta Mechanica Sinica, 2016, 28(5): 1466-1478. (SCI)

  3.     Shuquan Wang, Patched Conic Section Maneuver Trajectory Planning For Two-Craft Coulomb Formation, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2017\53\1\258-272 (SCI)

  4.     CHAO PENG, YANG GAO, Formation-Flying Planar Periodic Orbits in the Presence of Intersatellite Lorentz Force, IEEE TRANSACTIONS ON AEROSPACE AND ELECTRONIC SYSTEMS, 2017,53(3):1412-1430, (SCI)

  5.     Xueshuang Xiang, Xiaoyun Wan, Running Zhang, Yang Li, Xiaohong Sui, Wenbin Wang, Bathymetry inversion with Gravity-Geologic Method: A study of long-wavelength gravity modeling based on adaptive mesh, Marine Geodesy, 2017, 40(5): 329-340.(SCI)

  6.     Zhengfan Zhu, Qingbo Gan, Xin Yang, Yang Gao, Solving fuel-optimal low-thrust orbital transfers with bang-bang control using a novel continuation technique, ACTA ASTRONAUTICA, 2017,137:98-113. (SCI)

  7.     Meng Yu, Shuang Lia, Xiangyu Huangb, Shuquan Wang, A novel inertial-aided feature detection model for autonomous navigation in planetary landing, Acta Astronautica, 2018, 152: 667-681. (SCI)

  8.     Chen Zhang, Jin Jin, Hao Zhang, Ting Li, Spectral Coexistence between LEO and GEO Satellites by Optimizing Direction Normal of Phased Array Antennas, China Communications, 2018,15(6):18-27. (SCI)

  9.     Kai Li, Xuhua Zhou, Wenbin Wang, Yang Gao, Gang Zhao, Enzhe Tao, Kexin Xu, Centimeter-Level Orbit Determination for TG02 Spacelab Using Onboard GNSS Data, Sensors, 2018, 18(8): 2671. (SCI)

  10.    Hao Zhang, Pini Gurfil, Cooperative Orbital Control of Multiple Satellites via Consensus, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2018, 54(4): 2171-2188. (SCI)

  11.    Wei Liu, Yang Gao, Wenbo Dong, Zongfeng Li, Flight Test Results of the Microgravity Active Vibration Isolation System in China’s Tianzhou-1 Mission, Microgravity Science and Technology, 2018, 30(6):995-1009. (SCI)

  12.    Bingyao Lei, Peng Shi, Changxuan Wen and Yushan Zhao, Gain-Scheduling Attitude Control for Complex Spacecraft Based on HOSVD, Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, 141(3), 034503 (Nov 22, 2018) (SCI)

  13.    Shu Leizheng, Wang Wenbin, Ding Ran,Wei Huabo, Performance Analysis of Optimal Combinations for Triple-Frequency BDS, Navigation, Journal of the Institute of Navigation, Aug,2017. (SCI)

  14.    Qingtang Mao, Shuquan Wang, Reachable Relative Motion Design of Space Manipulator based Microgravity Platform, Journal of Spacecraft and Rockets, 2018, Vol. 55, No. 6, Nov.-Dec., pp. 1564-1576. (SCI)

  此外,申请发明专利5项,1项获得授权。

  科研条件:

  研究室目前拥有三间实验室和三间办公室,具有以下实验系统:

  1. 并行仿真计算系统两套

  2. 大理石气浮平台卫星半物理仿真实验系统一套

  3. 机器人物理实验系统一套

  4. 空间暗环境光学测量模拟实验系统一套

  获得荣誉:

  1.     获得2009年第1届全国深空轨道设计竞赛冠军

  2.     获得2011年第3届全国深空轨道设计竞赛冠军 

  3.     研究团队获得GTOC6(2012年)第6届国际全局轨道优化竞赛第5名

  4.     获得2013年第5届全国深空轨道设计竞赛冠军

  5.     获得GTOC7(2014年)第7届国际全局轨道优化竞赛第4名

  6.     获得2014年第6届全国空间轨道设计竞赛甲组冠军

  7.     2017年在International Conference on Mechatronics and Intelligent Robotics国际会议获得“Best Paper Award”

  8.     2017年8月在第十届全国微重力学术会议获得“优秀青年论文奖”

  9.     2017年获得军队科学技术进步奖一等奖(排名第四)

  10.    2018年8月在IEEE/CSAA Guidance, Navigation and Control Conference国际会议获得“Best Poster Paper Award”

  11.    2019年5月在International Symposium on Aviation and Aerospace System Engineering获得“Best Presenter Award”

  12.    2019年6月在IEEE International Conference on Robotics and Automation Sciences国际会议获得“Best Presenter Award”

  联系方式:

  研究室主任高扬,gaoyang@csu.ac.cn

  研究室副主任王蜀泉,shuquan.wang@csu.ac.cn

  科研财务秘书程淼,chengmiao@csu.ac.cn

  010-82178817  所长信箱  纪检信箱:jijian@csu.ac.cn
  010-82581990  北京市海淀区邓庄南路9号 (邮编:100094)