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宇航学报杂志 2004年第02期

Journal of Astronautics

主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国宇航学会
国际刊号:1000-1328
国内刊号:11-2053/V
审稿时间:1-3个月
全年订价:¥ 984.00
创刊:1980
类别:工程科技II
周期:月刊
发行:北京
语言:中文
起订时间:
曾用名:宇航学报
出版社:协会类
邮编:100048
主编:马兴瑞
邮发:2-167
库存:200
主要栏目:
  • 论文
  • 实验研究
  • 研究简报
  • 评述
  • 综述
  • 工艺
  • 动态
  • 基于气动辅助变轨的变气动外形飞行器概念研究——最优控制律问题

    作者:吴德隆; 彭伟斌 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    从一个天地往返飞行器的上升轨道和再入返回轨道的优化,以及适用不同飞行任务的变轨要求的气动外形问题,提出一项基于气动力辅助变轨的变气动外形飞行器的新概念研究.对于一个固定气动外形飞行器要同时满足上升轨道有效载荷最大和再入轨道热流峰值、过载峰值及机动性能约束下的成本最低往往是困难的.若同时满足不同飞行任务:飞往太空站的运输任务、空间拦截和交会机动巡航任务及星际探测任务,则更为困难,实际上是不可能的.文章研究基于气动力辅助变轨,在热流约束下,气动外形参数变化对最优控制的影响.其结论为:热流约束下的最优控制解,包括考虑推力协同变轨,除了在非约束弧的滚转角不直接受气动外形影响外,其余的控制律,升力系数和滚转角都是气动外形参数和攻角的函数.因而变气动外形可作为一项新技术,即通过气动外形参数变化和相应的变轨策略而获得性能和成本都最佳的用途很广的一种新型飞行器.

  • 吻切锥乘波机的构型设计与性能研究

    作者:肖洪; 商旭升; 王新月; 廉小纯 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    以圆锥绕流流场为基础,给定进气道进口曲线运用吻切锥理论生成了不同的乘波机构型,并对乘波机进行了包括升力、粘性阻力、波阻、升阻比、乘波机长度、体积、容积效率等各主要性能指标在内的性能计算,初步确定出了吻切锥乘波机构型和性能的变化规律及其决定性定型参数.计算结果表明:源流场圆锥半锥角、进气道进口高度是乘波机性能的决定性因素;在乘波机容积效率要求较高的设计要求下,粘性阻力占乘波机阻力的主导地位,其初设计过程也必须考虑粘性的影响.乘波机的生成过程和性能计算充分证明了乘波机作为高超声速飞行器和空天飞机外形的三项无与伦比的性能:较高的升阻比、由流场推算乘波机外形的反设计和一体化设计性能.

  • 斜喷管燃气射流气动干扰数值模拟

    作者:傅德彬; 姜毅; 张杰 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    导弹飞行时,由发动机喷出的高温高速燃气射流对周围的空气流场产生强烈的扰动作用,从而影响导弹的空气动力特性,但由于燃气射流的存在,采用实验方法对燃气射流气动干扰进行估计有很大难度.本文采用三维流场数值模拟方法,模拟导弹弹体中部斜喷管燃气射流和空气耦合流场,对斜置喷管燃气射流空气动力干扰进行了研究.结果表明:斜置喷管燃气射流的存在,使导弹气动力的阻力增大,升力降低.

  • Ma4.5巡航飞行器乘波体方法优化设计

    作者:彭钧; 陆志良; 李文正 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    采用多参数综合目标函数的乘波体优化设计方法,研究了乘波体外形设计参数量化方法,以及设计实用的乘波体时选择优化目标应考虑的因素,并由任意形状开始,用完全的优化方法设计出了巡航M数4~4.5的飞行器乘波体外形.本文的研究表明,用完全的优化方法设计乘波体,选择合理优化目标函数是非常关键的一步,它决定了能否得到合理可用的最终设计结果.

  • 《宇航学报》编辑部办公地址变更启事

    作者: 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

  • 带柔性伸缩附件航天器几何非线性振动稳定性

    作者:李智斌; 王照林; 李俊峰 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    研究由中心刚体和可伸缩柔性附件组成的非线性刚柔耦合系统,不同于大多数文献只研究柔性附件的横向弯曲变形对系统动态特性的影响,同时考虑了柔性附件的拉伸变形、截面转角变化同弯曲变形的相互耦合作用,并且以非线性几何关系作为基本出发点,建立了伸缩运动同柔性变形、姿态运动之间的非线性耦合动力学模型,然后基于能量积分和动量矩积分构造首次积分,分析了非线性耦合系统的运动稳定性.

  • 基于模糊理论的卫星导航系统综合效能评估研究

    作者:杨军 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    根据卫星导航系统的功能,建立了卫星导航系统综合效能评价指标体系,运用模糊数学和层次分析法,建立了多级模糊综合评价模型,并利用实例说明了评估方法和过程,取得了满意的结果.

  • 伪码调相与PAM复合测距系统研究

    作者:刘己斌; 赵惠昌 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    介绍了PAM伪随机码的构成原理,推导了PAM伪随机码的自相关函数和功率谱密度,结合图形分析了它们的性质特点.设计了伪码调相与PAM复合测距系统,并分析了在加性高斯白噪声信道中的各个阶段的信号形式.研究了复合测距系统的性能,详细推导了复合测距系统的信噪比增益.结果表明,与单纯的伪码测距系统相比,复合测距系统有更强的抗干扰性能和测距能力.

  • 利用旋转基线方法进行双星快速定向

    作者:逯亮清; 胡小平; 吴美平 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    我国双星定位系统载波相位可观测信息少,且对地静止,难以直接利用传统的多星系统(GPS、GLONASS等)解模糊方法进行双星定向.针对此种情况,提出了一种旋转基线确定单差模糊度参数初值的方法,总定向时间不超过50秒,从而可实现双星快速定向.并且通过多位置观测,具备一定的周跳检测能力.进行了仿真实验,结果表明:当基线长度为2米,原始载波相位测量精度为1%周时,定向精度优于偏航角0.045度、俯仰角0.048度.该项技术应用于惯导系统的初始对准,可实现快速寻北,大幅减少其对准时间.此外,与双星无源定位系统结合,可组建一套我国完全自主的无源快速定位定向系统,大大提高了隐蔽性,对于我军的炮兵阵地联测意义重大.进一步,将双星与INS进行组合导航,应用前景广阔,因此该项技术具有较深的研究开发潜力.

  • 《宇航学报》征稿简则

    作者: 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

  • 卫星总体参数对SAR分辨特性影响分析及仿真研究

    作者:张锦绣; 曹喜滨 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    建立了星载合成孔径雷达(SAR)分辨特性的数学表达式,分析了地球自转和地球扁率、轨道摄动、卫星姿态指向误差和稳定度以及星载SAR的中心视角对星载SAR分辨特性的影响,并进行了数字仿真.分析仿真结果表明,滚动向指向误差和稳定度以及星载SAR中心视角对分辨特性影响较大,该研究结果对于卫星总体参数确定和优化设计具有参考价值.

  • 基于Murty方法的多目标跟踪快速算法

    作者:刘志刚; 卢焕章; 陈辉煌 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    JPDA是一种有效的多目标跟踪算法,但算法的复杂度随着目标和观测值的增加而显著增长.为了减少JPDA算法所需要的存贮空间和计算时间,通过Murty方法,得到K个最优的目标与观测值对应关系,再利用这K个最优对应关系实现JPDA算法.仿真结果表明,新算法跟踪成功率与JPDA相近,所需的时间远低于JPDA算法.

  • 基于像素抽样的快速互相关图像匹配算法

    作者:曹炬; 马杰; 谭毅华; 田金文 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    在不同大小的实时图像(假定为小)和基准图像(假定为大)的匹配算法中,最常用的方法是互相关匹配算法,但如果对每个点都计算二维相关函数则计算量非常大.文章提出对图像的匹配采用粗、精两步快速匹配的方法:首先将实时图像每一列灰度值相加,形成一个一维信号,用此一维信号到基准图生成的一维信号中用一维相关函数进行粗匹配,实现降维和提高速度的目的.然后将相关函数值中较大的一些点作为备选点,在原图中利用这些不多的备选点计算二维相关函数,相关函数值最大的点即为最佳匹配点,实现精匹配.在一维匹配中采用隔4列、隔3行取一个点的像素抽样方法以提高粗匹配速度.实验结果表明了文章算法的快速性和准确性.

  • 在地面上用磁性液体制造流体的超重、失重和微重力环境

    作者:王正良 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    磁力和重力均为非接触的力,当作用于磁性液体上的磁力和重力方向相同时,磁性液体处于超重状态;当作用于磁性液体上的磁力和重力方向相反时,磁性液体处于失重状态;当作用于磁性液体上磁力和重力相互抵消,磁性液体呈饱和磁化状态且处在均匀梯度磁场区域中时,磁性液体被表面张力约束成球体,磁性液体处于微重力状态.这一发现使我们在地面上能经济的、方便的、长时间的制造流体的小区域微重力环境,为研究微重力状态下的流体科学、生命科学,材料加工和器件开发等提供了新的方法.

  • 差动驱动式移动机械手的运动规划

    作者:柳长安; 周宏; 李国栋 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    提出了差动驱动式移动机械手的运动规划算法.首先推导出差动驱动式移动机械手的运动学模型,其次给出了基于广义雅可比矩阵的差动驱动式移动机械手分解运动速度控制算法,最后用计算机仿真验证了该算法的正确性.

  • 故障容错机械臂运动学可靠性设计

    作者:周军; 焦建民; 周凤岐 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    从机械臂运动学的角度,定义了故障容错机械臂、故障容错机械臂的阶、通用故障容错机械臂、特定任务故障容错机械臂,论证了通过运动学关节冗余也同样可以提高机械臂系统的可靠性、故障容错机械臂应该具备的自由度数、以及针对不同的任务要求来设计故障容错机械臂的方法.通过将任务空间抽象简化为一系列的特征点,建立与机械臂参数向理想值接近程度相关的罚函数,选择有效的优化算法,设计出了通用一阶故障容错平面位置机械臂、通用一阶故障容错空间位置机械臂、以及特定任务一阶故障容错平面位置机械臂.建立起完整的故障容错机械臂设计方法,对航天机器人的研究具有一定价值.

  • HALT试验高效率温度剖面图的建立

    作者:褚卫华; 陈循; 王考; 袁杰红 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    HALT是一项崭新的可靠性试验技术,具体实施还缺乏系统的理论指导.以在电子设备可靠性中起重要作用的焊点为研究对象,采用非线性有限元方法,分析了有引脚PQFP和无引脚EBGA两类典型器件的焊点在热循环载荷作用下的应力应变特点,研究了热循环试验温度剖面参数包括高低温端点温度、高低温保持时间、温变速率对这两种典型焊点的弹性应变范围、塑性应变累积、疲劳寿命和试验效率的影响,归纳了电子设备HALT可靠性试验优化温度剖面图的建立方法.

  • 合成射流激励器实验及结果分析

    作者:罗振兵; 夏智勋; 方丁酉; 朱伯鹏; 易仕和; 胡建新; 赵建民 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    设计了合成射流激励器及实验测试系统,对两大小不同激励器工作于不同驱动频率及激励电源电压幅值分别进行了实验,并对激励器出口速度进行了分析.实验测得的合成射流出口最大峰值速度可达5m/s,驱动频率对激励器出口射流速度影响直接明显,且合成射流激励器有工作频谱范围限制.通过频谱分析显示,只有最大峰值频率与激励频率相等或接近,而且各峰值频率与最大峰值频率成倍频关系时,合成射流激励器将电能转化为合成射流动能的效率才能达到较高.

  • Whipple防护屏弹道极限参数试验

    作者:柳森; 李毅 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    在中国空气动力研究与发展中心FD-18A超高速碰撞靶上进行了Whipple防护屏的超高速撞击试验.弹丸为LY12铝球,撞击速度为4.5km/s,撞击角为0°.通过固定弹丸速度、变弹丸直径、寻找弹丸临界直径的办法获得了该Whipple防护屏在试验条件下的弹道极限参数.试验结果表明速度为4.5km/s时的弹丸临界直径为0.35cm,大于用Christiansen方程预测的0.27cm.

  • 柔性航天器自由飞行状态系统基频的估算方法

    作者:徐小胜; 于登云; 曲广吉 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    首先分别采用部件模态和系统模态建立柔性航天器在轨运行状态下的动力学方程;重点推导了航天器系统模态与其部件模态之间的模态恒等式,得到了由部件模态计算系统模态频率的一般公式;然后结合目前航天器的常见构型,对一般公式进行合理简化,得到了估算航天器系统基频的简化公式;最后给出了简化公式的工程应用算例.

  • 利用小波分析识别空间目标的轨道机动

    作者:董云峰; 苏建敏 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    空间目标的轨道机动是与机械能的变化联系在一起的.机械能无法直接测量,只能通过空间目标的位置与速度计算.通过地面雷达可以得到空间目标的测距与测角信息,可以将其转为位置信息.空间目标的速度也不易直接测量,需要根据位置信息,通过微分平滑处理获得.由于测量噪声的影响,机动引起的机械能的变化淹没在噪声中,不容易识别.小波分析可以在一定程度上将淹没在噪声中的机械能变化揭示出来,提高轨道机动的识别能力.利用二进小波在不同尺度下分析机械能随时间的变化,尺度由小至大时真实信号含量增加,噪声含量受到抑制.观察小波系数曲线随小波分析尺度的变化趋势就可以快速判定是否存在轨道机动.仿真结果验证了识别方法的可行性.

  • GPS/SINS组合导航系统状态的可观测度分析方法

    作者:帅平; 陈定昌; 江涌 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    线性时变系统状态的可观测度是检验所设计的Kalman滤波器的收敛精度和速度的重要指标.传统的可观测度分析方法存在着各种缺陷,难于满足实际工程应用需求.首先,本文论述了将线性时变系统状态转化为分段式定常系统(PWCS)的可观测性分析方法,并在对PWCS可观测性矩阵进行奇异值分解的基础上,定义系统状态的可观测度.然后,详细证明GPS/SINS组合导航系统满足PWCS分析定理要求,可以用条带化可观测性矩阵(SOM)代替总的可观测性矩阵(TOM)分析系统状态的可观测度.为了分析全弹道GPS/SINS系统状态的可观测度,进一步提出改进的可观测度分析方法.最后,从松耦合GPS/SINS系统仿真结果可以看到,可观测度指标能够很好地预见系统状态的Kalman滤波误差大小.可观测度高则滤波误差小,可观测度低则滤波误差大.这初步表明改进的可观测度分析方法是合理的和可行的.

  • BTT导弹块模型的鲁棒自适应设计

    作者:胡云安; 晋玉强; 查旭; 崔平远 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    针对BTT导弹的非线性模型,给出了其适合用backstepping设计方法的块控模型.充分利用系统的结构特点,结合块控原理、backstepping设计方法、鲁棒控制和自适应控制方法,提出了一种鲁棒自适应控制器的设计方法.允许系统中的每一个子块都存在不确定性,采用非线性跟踪微分器减小了backstepping设计中的"计算膨胀"问题,并且避免了系统控制矩阵未知时控制器可能的奇异问题,证明了系统的状态跟踪误差和参数误差指数收敛于原点的一个邻域.最后给出的仿真结果显示了本文方法的有效性.

  • 变轨发动机工作态主动式自旋稳定姿态控制

    作者:李雯; 肖凯 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    首先通过对航天器变轨控制的分析,提出了"通过消章消偏综合控制实现自旋稳定姿态控制"的主动式自旋稳定姿态控制方法;随后,分别研究了变轨发动机工作态的消章控制和消偏控制的特点和相应方法;最后,设计并实现了 "带消偏约束的消章控制法".应用该方法对某细长型航天器的变轨发动机工作态进行控制,仿真结果表明,姿态控制的精度较高.

  • A/D量化对GPS接收机自适应天线性能的影响

    作者:卢艳娥; 谈展中; 杨军; 许嘉林; 丁子明 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    A/D量化会带来干扰抑制比和输出卫星信噪比的损耗.通过估算量化噪声和干扰信号互相关矩阵的最大特征值,给出了干扰抑制比的近似表达式,而输出卫星信噪比损耗则是通过计算高斯噪声下量化信号的一阶矩和二阶矩得到的.结果表明,当选择量化间隔Δ=0.5σ(σ2为接收信道的热噪声功率)时,量化噪声近似为独立的均匀分布的白噪声,因A/D量化带来的输出卫星信噪比的损耗不大于0.1dB,干扰抑制能力几乎不受影响.计算机仿真实验也验证了所作分析.

  • 多传感器最优信息融合Kalman多步预报器及其应用

    作者:孙书利; 史雪岩; 崔平远 期刊:《宇航学报》 2004年第02期

    提出了一种新的标量加权线性最小方差意义下的多传感器最优信息融合算法.该算法考虑了局部估计误差之间的相关性,只需计算加权标量,避免了加权矩阵的计算,明显减小了计算负担,便于实时应用.基于该融合算法,对被多个传感器观测的离散线性随机系统,给出了具有容错性的多传感器标量加权最优信息融合分布式Kalman多步预报器.它具有两层融合结构,其中第一融合层具有网状并行结构,用来获得每时刻每两个无故障传感器子系统之间的滤波误差互协方差阵;第二融合层用来确定最优标量加权系数,进而获得标量加权最优融合Kalman多步预报器.将其应用于雷达跟踪系统验证了其有效性.

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