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宇航学报杂志 宇航学报杂志 宇航学报
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宇航学报杂志 2005年第04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
  • 航天用纳米流体流动与传热特性的实验研究

    作者:李强; 宣益民; 姜军; 徐济万 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    研究航天用纳米流体流动与传热特性.测量了不同粒子体积份额的航天用纳米流体雷诺数500~4000范围内的管内对流换热系数和摩擦阻力系数,详细讨论了雷诺数和纳米粒子体积份额对纳米流体对流换热系数和摩擦阻力系数的影响,分析了航天用纳米流体的强化传热性能.实验结果表明,在液体中添加纳米粒子增大了液体的管内对流换热系数,增加了液体的传热效果,粒子的体积份额是影响纳米流体对流换热系数的因素之一,在相同雷诺数条件下,纳米流体的对流换热系数随粒子体积份额的增加而增大.与原液体工质相比,航天用纳米流体的流动阻力系数稍有增大,纳米流体的流动阻力系数不随纳米粒子的体积份额而变化.与航天用纳米流体对流换热系数的增加相比,纳米流体流动阻力系数增大的程度极小,验证了纳米流体强化传热技术应用于航天器热控系统的可行性.

  • 对地探测航天器舷窗热门技术的应用与传热简析

    作者:张加迅; 刘庆志 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    针对舷窗热门的应用背景进行了概述,以首次在我国某型号卫星上应用的舷窗热门为例,介绍了对地探测舷窗热门的典型结构设计和热设计.当热门处于不同的工作状态时,分别对舷窗玻璃和热门盖板建立微分方程,利用数值方法进行求解,并将求解结果与试验结果进行比较.由分析可知,采用舷窗热门可以有效降低空间恶劣热环境对于舷窗玻璃温度场的影响.

  • 微小卫星星务计算机系统的容错控制策略研究

    作者:向琳; 吴翔虎; 廖明宏; 崔刚; 杨孝宗 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    微小卫星系统是一个可靠性要求很高的系统,需要由具有容错能力的星载计算机来控制.针对微小卫星重量、体积、功耗的限制,提出了一种微小卫星的星务计算机系统的可靠性设计方案,设计中采用双模冗余方案搭建系统的容错结构,并根据卫星的运行要求提出了适用于微小卫星的温备份方式容错控制策略,介绍了一些用于支持温备份方式容错控制策略的关键技术.通过分析在微小卫星设计中的适用情况,温备份策略从硬件开销和时间开销两个方面都有利于卫星的设计.在立体测绘微小卫星'试验卫星一号'的星务计算机系统中的应用表明,提出的可靠性设计方案能够提高小卫星的可靠性、安全性以及实时性.

  • 卫星光通信中耦合运动对光信号跟踪影响分析

    作者:韩琦琦; 马晶; 于思源; 谭立英; 王骐 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    光通信终端与卫星平台的耦合运动是影响卫星光通信系统光信号跟踪性能的重要因素.以铱星系统星间链路为例,建立了卫星光通信终端与卫星平台相互耦合运动的数学模型,并进行了数值仿真.理论分析及仿真结果表明:卫星光通信终端与卫星平台相互耦合运动使系统粗跟踪误差增大,方位轴、俯仰轴最大误差分别为94μrad和98μrad,超过精瞄系统补偿范围.为确保星间激光链路通信性能,提出了光束粗跟踪控制补偿算法,并进行了相应的仿真实验,仿真结果表明:补偿后的控制算法将方位轴、俯仰轴最大跟踪误差降低为37μrad和41μrad,符合精瞄系统补偿要求,保证了系统跟踪性能.该结果对今后小卫星星座激光组网具有一定的指导意义.

  • 基于多变量特征模型的机械手自适应控制

    作者:雷拥军; 吴宏鑫 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    机械手系统动力学模型所设计出来的控制器一般具有比较复杂的形式.为了解决机械手系统控制器复杂性问题,推导出机械手系统的线性多变量时变二阶离散差分方程,得到了其方程系数所满足的特征关系,并由分析可知当采样时间间隔足够小时,该方程系数具有慢时变特性.基于建立的差分方程及其系数的特征关系,给出了带有遗忘因子的最小二乘辨识方法和多变量黄金分割控制律相结合的且形式简单的自适应控制算法.利用系数的特征关系,能使需要辨识的参数个数减少.此算法具有只需要关节的位置信息而不需要速度信息的优点.数学仿真结果表明该方法对机械手控制的有效性和鲁棒性.

  • 基于高阶累积量的闭环子空间辨识算法研究

    作者:黎康; 张洪华 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    为了解决过程噪声和测量噪声为高斯有色噪声且反馈控制器未知情况下的闭环系统辨识问题,给出了基于子空间辨识框架下的闭环辨识算法.算法通过选择适当的辅助变量,构造出噪声过程的高阶累积量,并利用高阶累积量对高斯噪声不敏感的特性来抑制噪声的影响,最后再使用子空间算法辨识系统的状态空间模型.数值仿真表明,对于存在高斯有色噪声的闭环系统,该辨识算法可以得到无偏的系统状态空间模型.

  • 动能拦截器末制导控制系统建模与仿真

    作者:高大远; 陈克俊; 胡德文 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    对动能拦截器末段拦截的制导与姿态控制系统进行建模和仿真分析.首先建立末制导系统模型,其中包括拦截器结构模型、六自由度动力学与运动学模型、测量模型和制导控制律模型.重点分析了拦截器质心位置误差和发动机推力偏心造成的推力和力矩误差,以及由此造成的轨控系统与姿控系统的相互影响.采用一种分段末制导律,并将基于相平面分析的方法用于姿态控制律设计,以克服干扰力矩的影响.仿真分析表明,采用相应的轨控和姿控方案,能保证系统的稳定性,对目标进行成功拦截.

  • 航天器交会对接发射时间的选择与确定

    作者:朱仁璋; 蒙薇; 林彦 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    在航天器交会对接飞行试验中,追踪飞船与目标飞船发射时间的选择不是独立的,而是相互关联的,并且涉及多方面因素,如轨道共面要求、对太阳电池帆板的日照角限制以及最终平移段目标飞船的照明需求等.综合考虑这些约束条件,提出追踪飞船与目标飞船发射时间选择与确定的方法,并以图表形式给出许多模拟计算结果,对航天器交会对接设计与飞行试验具有应用价值.

  • 导弹模糊增益调参鲁棒飞控系统设计

    作者:周锐; 魏晨; 张鹏; 陈宗基 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    由于导弹飞控系统的高度非线性、时变性和不确定性,如何设计导弹高性能鲁棒控制系统是一项关键技术.利用模糊逻辑很强的知识综合和推理等特点,基于模糊控制和H∞鲁棒控制方法,建立了一种模糊参数化的增益调参飞控系统鲁棒设计方法,并利用线性矩阵不等式(LMI)技术,将鲁棒增益调参控制器设计转化成了相应的LMI凸优化问题,解决了复杂鲁棒控制器的求解问题.并将该方法应用于导弹鲁棒控制系统设计,仿真结果表明了该设计方法有效性.模糊逻辑、鲁棒控制以及线性矩阵不等式技术的有机结合可以设计具有全局稳定性及鲁棒性能要求的高性能导弹飞控系统.

  • 自由浮动空间双臂机器人的鲁棒协调控制

    作者:王从庆; 石宗坤; 袁华 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    研究自由浮动空间双臂机器人在本体位置、姿态均不加控制时,抓取物体运动情况下的动力学协调控制.根据空间双臂机器人抓取系统的闭链约束关系,推导出广义雅可比矩阵,针对抓取系统动力学模型的不确定性,提出一种鲁棒协调控制方法,来控制被抓物体的运动,使被抓物体的运动轨迹跟踪期望的运动轨迹,并保证内力跟踪误差的有界性.通过对自由浮动空间平面双臂机器人进行鲁棒协调控制仿真实验,结果表明了该方法的有效性.

  • 巡航导弹快速自对准技术研究

    作者:肖正林; 徐军辉; 钱培贤 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    惯性导航平台存在航向效应,对自对准精度影响较大.研究探讨存在航向效应的导航平台的快速自对准技术.首先根据巡航导弹作战要求,选用两位置、零力矩解析自对准方案,并讨论了通过优选位置转换角度保证自对准精度的方法.然后给出了利用冗余敏感轴输出信息消除航向效应影响的原因和方法.最后估算了自对准精度和对准时间.结果表明:该方案可在较短时间内以较高的精度满足巡航导弹对准精度的要求.

  • 电容式硅微机械加速度计系统的特性研究

    作者:吉训生; 王寿荣 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    微硅电容式加速度计是目前微硅加速度传感器发展的主流,影响其性能有多方面的因素.现详细分析了电容式微加速度计敏感模态的工作原理,阐述了不同情况下提高加速度计静态灵敏度所应采取的措施,给出了加速度计三种振动模态的谐振频率与结构参数之间的关系,通过对加速度计集总模型分析,得到了反映和影响加速度计性能的阻尼、灵敏度、分辨率和吸附电压等关键物理量的具体表达形式.从而可知,加速度计的性能和梁的尺寸,检测质量块质量、极板面积、开孔数目等因素有关.

  • 多运动目标ISAR成像方法研究

    作者:王洋; 陈建文; 刘中; 刘爱芳 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    当雷达波束中包含多个运动目标且目标在距离维无法分辨时,常规的逆合成孔径雷达(ISAR)成像方法难以有效聚焦,成像质量很差.针对此问题,利用回波中多个目标平动多普勒分量近似线性变化但变化历史不同的特点,提出了一种新的多目标ISAR成像方法.该方法先采用基于调频斜率估计的信号分离(CRESS)方法对多目标回波数据中各个目标的回波分量进行分离,然后对分离后的数据分别做成像处理.仿真实验结果验证了该方法的有效性.

  • 主星带伴随小卫星编队SAR系统干涉测高精度与编队构形设计

    作者:何峰; 梁甸农; 董臻 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    针对主星伴随小卫星编队SAR新的干涉几何关系,在给出其新的干涉测高原理的基础上,建立了绝对高程误差模型和相对高程误差模型.分析了空间基线姿态参数与测高精度之间的关系,给出了具有一般性意义的测高精度关于三维基线姿态的分布全貌图.以此测高精度分布图对两种典型编队构型的测高性能进行了分析,指出两种编队在设计上的先进性,证明了该图对基于测高性能的编队构型优化设计具有重要意义.

  • 基于Krylov子空间的宽带信号DOA快速估计方法

    作者:黄可生; 周一宇; 张国柱; 黄知涛 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    提出了一种基于Krylov子空间的宽带信号DOA(Direction of Arrival)快速估计方法.该方法首先对方向矩阵进行Jacobi-Anger展开来构造"聚焦"矩阵,然后通过多级维纳滤波(MSWF:Multi-Stage Weiner Filter)算法求得聚焦后的阵列协方差矩阵的Krylov子空间,因为在满足一定的条件下,Krylov子空间等价于阵列的信号子空间,所以可以求得信号的DOA.采用Jacobi-Anger展开式构造聚焦矩阵不需要进行角度的预估计,通过MSWF算法求Krylov子空间不需对观测数据的协方差矩阵进行特征值或奇异值分解,从而使得该方法运算量比常用的宽带空间谱估计方法要小.计算机仿真试验证实了方法的有效性.

  • 基于一维相控阵引信的起爆控制算法研究

    作者:刘剑锋; 庄志洪; 陈潜 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    工程上实现最佳引战配合要求导弹战斗部最大破片密度方向瞄准目标要害部位.基于一维相控阵引信的波束控制技术,推导了最佳起爆角和起爆延时算法,并研究了一种改进卡尔曼滤波方法在此算法中的应用.该滤波算法将球坐标系中导弹导引头的测量信息转换到直角坐标系下进行滤波,同时消除了由于坐标转换而引起的偏差.仿真结果表明,该滤波算法的应用能得到很高的最佳起爆角和起爆延时估计精度.

  • 具有星上处理能力的点波束同步卫星网络中的TCP拥塞控制

    作者:杭大明; 马正新; 曹志刚 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    如何提高同步卫星网络中的TCP业务传输效率,一直是卫星网络中的重要问题,针对星地链路的长延时、突发误码等问题提出很多方案,但大都是要对TCP终端进行改进,存在扩展性方面的问题.针对具有星上处理能力的点波束同步卫星网络下的TCP业务传输,从提高系统总吞吐量的角度,提出一种只需要在星上处理器和地面接入网关中进行相应修改的拥塞控制机制,该机制对TCP业务终端的行为没有任何限定,且具有很好的兼容性和可扩展性.系统仿真证明了该机制能够显著地提高GEO卫星系统的性能.

  • 多级串联密封系统泄漏规律及应用研究

    作者:刘阳; 孙冲; 崔展鹏; 曹宗胜 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    多级串联密封结构的泄漏过程非常复杂,其泄漏规律对多级密封结构的设计、检漏和密封安全评估等具有重要意义.建立了多级串联密封系统的数学模型,揭示了多级串联密封结构正压泄漏的漏率、漏量与泄漏时间关系的一般规律,通过三级密封系统泄漏的仿真计算实例和泄漏实验,验证了多级串联密封泄漏理论的正确性,并总结了多级串连密封泄漏规律的应用方法.

  • 基于均匀化方法的三维编织复合材料等效弹性性能预测

    作者:董纪伟; 孙良新; 洪平 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    由于三维编织复合材料具有复杂的空间拓扑结构,其力学性能分析通过宏观有限元方法往往因为占用大量的计算机内存而难以实现.从细观结构入手,计算材料的等效弹性模量可大大降低计算量.现建立了等效弹性模量的均匀化列式及有限元求解方法,运用该方法对三维编织复合材料的等效弹性性能进行了预测,并提出了三种单胞模型的周期性边界条件的施加方法.通过该方法得到等效弹性模量与实验结果较为吻合,从而有利于进行下一步的细观应力场计算.

  • 中心刚体-柔性梁系统的旋转运动控制

    作者:蔡国平; 滕悠优; 洪嘉振 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    中心刚体-柔性梁系统是一个典型的刚柔耦合动力学系统,对其动力学与控制的研究一直是国内外的研究热点问题之一.采用一次近似简化模型对中心刚体-柔性梁系统的旋转运动控制进行研究,其中控制律采用变结构控制方法进行设计.切换面的设计采用最优化方法而得出,控制律的设计采用指数趋近律方法.因为所设计的控制律是模态坐标的函数,而模态坐标不可能通过物理测量直接获得,因此给出一个从物理测量中提取模态坐标的滤波器方法.数值仿真结果显示,模态滤波器能够较好地提取出控制律所需的模态坐标;变结构控制能够使得系统达到所期望的运动状态,并可使柔性梁的残余振动得到抑制.

  • 卫星编队的多冲量轨道机动路径规划方法

    作者:孟云鹤; 贺勇军; 戴金海 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    基于多冲量轨道机动控制,研究应用微小推力发动机来实现卫星编队轨道机动控制的方法.首先简单介绍轨道机动控制的多冲量次优解的求解方法,并把此方法的改进算法应用于卫星编队的整体轨道机动控制;为降低单次冲量值,应用小推力发动机实现轨道机动,提出了卫星编队多冲量轨道机动的路径规划方法,这种方法把一个多冲量轨道机动过程分成多个来实现;最后,数值仿真结果表明:该方法简便、实用,可以解决单次冲量值过大而不易实现的问题,同时对于轨道摄动因素的影响具有鲁棒性.

  • 基于日地月方位信息的月球卫星自主导航

    作者:张燕; 荆武兴 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    采用自主导航技术,可以降低月球卫星的任务成本,提高其生存能力.现研究了利用太阳敏感器、地球敏感器和月球敏感器测量出的卫星-太阳、卫星-地球和卫星-月球方向矢量作为观测量,采用迭代最小二乘方法确定历元时刻的卫星状态,并以轨道预报的方式实现月球卫星的自主导航.对该自主导航算法进行了数学仿真,分析比较了敏感器精度、部分轨道参数等因素对定位精度的影响,总结了其变化规律.最后对比了迭代最小二乘方法与扩展卡尔曼滤波的导航仿真结果,结果表明前者具有更高的精度.

  • 航天器壳体压力自动加载系统的研究

    作者:宋申民; 张克; 张炳通; 陈兴林 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    航天器壳体的压力加载实验对于航天器的安全飞行具有十分重要的意义.研究并建立了航天器壳体水压自动加载系统的数学模型,针对该系统的高度非线性以及高低压特性显著不同的特点,利用误差及误差导数构造了一种变比例因子的模糊PD控制器.采用一种新型的遗传算法对控制器系统参数进行寻优.针对模糊控制器控制规则表与量化比例因子的不同特点,分别采用两种不同的编码方法,进而采用两种不同的遗传操作算子与遗传操作概率.通过MATLAB与C++语言接口编程实现对系统的仿真设计.实验表明该方法取得了良好的压力加载效果.

  • 用于验证数值仿真的Whipple屏超高速撞击试验结果

    作者:柳森; 李毅; 黄洁; 罗锦阳; 谢爱民; 石安华 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    为提供验证超高速撞击数值仿真所需的试验结果,给出了在中国空气动力研究与发展中心超高速所进行的铝质Whipple屏超高速撞击试验部分结果.试验中,球形弹丸均为LY12铝合金材料,直径为0.4~0.5cm;靶材为间距10cm、厚0.192cm的LY12板材.撞击速度为4.47~6.15km/s,撞击角为0°和45°.给出的试验结果包括弹丸和靶材参数、撞击速度、撞击角、弹孔尺寸、后墙损伤情况和碎片云激光阴影照片等.实验结果表明,撞击速度越高,Whipple屏的防护效果越好,而斜撞击比正向撞击造成的破坏更严重.

  • 导弹级间热分离动态特性仿真研究

    作者:任怀宇; 张铎 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    级间热分离具有改善和提高继续飞行级的稳定性和入轨精度而被固体弹道式导弹广泛采用.以某导弹级间热分离为研究背景建立了分离动态方程,基于ADAMS平台进行了参数化模型的分离动力学仿真分析,协调、选择级间分离的各种参数,阐述了级间热分离需考虑的主要问题.研究表明,虚拟现实技术是实现合理选定导弹级间热分离时序的有效途径,不仅可提高分离系统设计、分析和校核过程中的条理化和清晰度,而且为实现分离系统设计与仿真的精确化、可视化、组合化和通用化提供了较好的基础.

  • 基于MSC.PATRAN/NASTRAN的结构优化程序系统

    作者:陈珅艳; 袁家军; 黄海 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    自行开发结构优化软件存在着人机界面和结构分析功能不足等弱点.在有限元软件MSC.PATRAN/NASTRAN平台上,用PATRAN的二次开发工具PCL建立了结构优化系统,此系统由NASTRAN作结构分析和敏度分析,采用自主开发的基于二级多点逼近算法的程序模块进行寻优计算,并且特别增加针对空间飞行器结构优化的特殊功能和相应前后置界面,使PATRAN/NASTRAN具有的结构优化功能得以扩展.典型算例和实际工程的应用结果表明,本程序系统计算准确快捷,使用方便,适用于航天器的结构优化.

  • 基于功能单元的分层诊断技术研究及在航天器中的应用

    作者:安若铭; 姜兴渭; 宋政吉 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    复杂系统多故障诊断的计算复杂性一直是一个难题.现给出了一种定性诊断模型:将功能单元引入到系统建模中并与结构抽象技术相结合构建分层诊断模型(SPS树).推理时运用分层诊断策略及相关诊断定理,减少了多故障诊断的计算量,提高了效率.此方法在某卫星电源系统中得到了应用.证明该方法诊断速度快,诊断结果完备,可以实现对未知故障的诊断,适用于卫星这类复杂系统的多故障诊断.

  • 多传感器信息融合研究进展与展望

    作者:何友; 关欣; 王国宏 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    介绍了信息融合定义的新认识、信息融合系统功能模型和结构模型的新发展,并就多传感器信息融合中的分布式检测融合、航迹起始、检测与跟踪的联合优化、主被动传感器系统数据关联、估计融合模型、传感器管理、非线性滤波所采用的数学工具等若干关键技术的新成果与新动向展开了讨论,详细阐述了各项技术的一些有代表性的最新进展及其在多传感器信息融合系统中的应用和发展情况.最后对多传感器信息融合技术的研究动向进行了展望,提出了今后的发展趋势和我们的研究策略.

  • 本刊转载“Ei数据库文摘要求”

    作者: 期刊:《宇航学报》 2005年第04期

    科技期刊文章中的文摘主要由四部分组成,即:研究的问题、过程和方法、结果、结论。文摘只有写得正确,写的好,才能起到帮助读者了解原文的作用。因此必须对文献进行认真的主题分析,找出文献的主题概念,正确地组织好这些主题内容,简明准确完整地写出文摘来。

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