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宇航学报杂志 2005年第B10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
  • 基于遗传算法的多级固体火箭总体/发动机一体化设计优化研究

    作者:孙丕忠; 夏智勋; 黄琳 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    往综合考虑发动机设计、火箭气动特性和外弹道关系的情况下,建立了多级固体火箭总体发动机一体化设计优化模型.该模型具有如下特点:一是不能保证目标函数和约束足凸集上的凸函数,存在“多峰”现象,二是设计变量含连续/离散混合设计变量。根据上述特点,优化方法选用遗传算法,并对遗传算法进行了改进研究,给出了一种改进的基于方向的变异算子。应用该算法完成了某三级固体火箭总体/发动机十五个设计参数的优选,取得了满意结果.

  • 气动塞式喷管底部压强模型研究

    作者:王长辉; 刘宇 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    为了解寒式喷管底部压强特点,找出快速、准确计算底部压强的方法,实验研究了不同反压下塞式喷管的底部压强,在认识外界反压对塞式喷管流动作用机理的基础上分析如何确定不同的底部气动状态,将采式喷管底部在不同外界反压下的气动状态划分为“三段”,即底部开放段、底部闭合段和底部由开到闭的过渡段,在各段,底郜压强使用不同的计算方法。把数值模拟、实验研究及塞式喷管底部自身特点结合起求,找出采式喷管底部压强的一般规律,建立了适合于工程应用的底部压强计算模型.结合40%和120%截短塞式喷管的实验数据,验证了底部模型的正确性。塞式喷管底部流动是超声速流的大分离流动,该模型对底部压强的预示比有限差分法具有更高的精度。

  • 10自由度全物理对接动力学仿真器

    作者:张广玉; 陈志刚; 赵学增 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    为了研究对接机构在对接过程中受力情况,检验对接机构缓冲能力和捕获能力,研制了10自由度全物理对接动力学仿真器。它能够在地面上比较真实的模拟航天器在太空中对接相互作用力和相对运动。仿真器每个试验台采用3自由度气浮滑台和2自由度转台模拟航天器的姿态,采用质量、惯量模拟件模拟航天器质量、惯量,并且通过调整质量、惯量模拟件参数可使试验台能够模拟不同质量、惯量的航天器,采用内撑式绳索吊装装置平衡对接环重力。主要介绍该仿真器的组成、功能和特点,对二轴转台摩擦进行了试验研究,主动二轴转台最大摩擦力矩7.45N·m,被动二轴转台最大摩擦力矩1.97N·m,最大误差9.3%,确定了质量、惯量模拟件调整参数及调整方法,介绍了内撑式绳索吊装装置特点,其结构紧凑,随动性好,失重误差1%。

  • 基于预警卫星观测的弹道导弹运动状态估计算法

    作者:张世杰; 曹喜滨 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    针对预警卫星仅有角度测量信息,目标运动可观测性很弱,而导致最大似然弹道估计条件病态严重的问题,提出基于提供目标状态估计和联合误差协方差的Levenbebg-Marquardt算法的修正最大似然估计(MML)算法。利用预警卫星初始观测时刻的目标高度和速度等部分先验信息作为伪测量量,推导出导弹运动状态参数估计的修正最大似然算法。最后,对算法进行了Monte—Carlo仿真研究,仿真结果表明估计误差同理论误差边界相当,验证了估计算法的一致性和有效性.

  • 预测滤波器的分散化结构

    作者:李骥; 张洪钺 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    预测滤波器是一种基于非线性系统模型的滤波方法,它通过使输出一步前向预测误差最小来估计模型误差,具有较高的估计精度。当预测滤波器应用到多传感器系统时,存在维数多、计算量大等缺点。本文提出了一种预测滤波器的分散化方案,将分散化滤波的优点引入到预测滤波器中。该方案中子滤波器各自给出模型误差的局部估计,并传递给主滤波器。主滤波器由此计算全局最优估计,并反馈重置各子滤波器。通过多传感器卫星测姿系统的仿真,证实分散化之后的预测滤波器与集中的预测滤波器具有相同的精度。同时,分散化的结构具有维数低、矩阵运算量小等优点,而且有利于增强系统的故障检测能力,提高系统的容错性。

  • 基于星间测量的异构星座自主导航方法研究

    作者:张艳; 张育林 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    随着星座逐渐向多功能、大型化方向发展,异构星座成为研究的热点。为了解决卫星数目较多,地面设备进行定位和测控难度较大的问题,研究了基于星间测量的异构星座的自主导航方法,该方法充分利用星座中卫星的相对运动规律构成的约束条件,利用有条件的参数加权平差方法,解决星间测距网的基准秩亏问题,并针对异构星座中卫星的位置分布和初始精度的不同,进行分组观测,采用分组平差方法进行定位解算。仿真结果表明:该方法能够有效的降低定位解算的时间,并通过合理的约束,提高定位的精度。

  • 一种新的星模式识别算法

    作者:朱长征; 张志龙; 沈振康 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    研究了面向星敏感器的星模式识别算法。首先扼要介绍了到目前为止出现的所有面向星敏感器的星模式识别算法和星图预处理,然后详细论述了本文提出的基于旋转和比例不变点特征松弛匹配算法的一种新的面向星敏感器的星模式识别算法。在第三部分通过仿真试验检验了新算法的性能。初步的仿真试验结果表明该星模式识别算法性能优良,具有实用价值。最后讨论了待深入研究的问题。

  • RJMCMC粒子滤波方法在月球探测器自主天文导航中的应用

    作者:宁晓琳; 房建成 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    天文导航系统是典型的非线性和噪声非高斯分布的系统。针对传统的扩展卡尔曼滤波不适于非线性和噪声非高斯分布的系统,和一般粒子滤波存在的粒子退化等问题,提出了一种将RJMCMC(可逆跳转马尔可夫链蒙特卡罗)算法应用于月球探测器自主天文导航粒子滤波器中的新方法。计算机仿真结果显示了该方法在加快收敛速度、提高导航定位精度和自适应调整粒子个数方面的有效性和可行性。

  • 利用雷达高度计及星敏感器的多处理器卫星导航

    作者:黄琳; 荆武兴 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    鉴于当前单一处理器导航计算机结构给导航算法带来的约束及并行多处理器技术的日益成熟,提议卫星导航采用两个处理器并行的计算机结构,将卫星自主导航工作中轨道状态估计和状态预报分外在不同的处理器上处理。依据这一分工思路,提出近地海洋卫星利用雷达高度计及星敏感器实现自主导航的方法,并给出一个简单的导航模型及导航算法。通过计算机仿真检验了利用雷达高度计及星敏感器为近地海洋卫星提供导航的可行性,也验证了导航结构的适用性。

  • 基于随动平台的天文-惯性复合制导系统在弹道导弹上的应用研究

    作者:金振山; 申功勋 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    详细介绍了基于随动平台的天文-惯性复合制导系统的原理。研究了随动平台跟踪星体的机理;推导了控制随动平台转动所需的计算公式;讨论了星体跟踪器对平台误差角的观测过程;导出了星体跟踪器的测量输出与平台误差角之间的数学方程。仿真结果表明,天文-惯性复合制导系统可以有效地修正导弹的初始定位定向误差及初始对准误差。该系统精度高,可行性强,特别适合在机动发射的弹道导弹上使用。

  • 基于离心加速度信息的单站无源测距定位方法

    作者:郭福成; 孙仲康 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    针对只测向(B0)方法具有收敛速度慢、定位误差大等缺点,提出了一种利用角度及其变化率、离心加速度等信息进行单站无源测距定位的新方法。对该方法的单次测距误差进行了分析,经多次测量定位计算机仿真结果表明,该方法比只测角定位方法、角度及其变化率定位方法具有更高的定位精度和更快的收敛速度,并且具有更广的应用范围。

  • 多层卫星通信网络设计及星间链路几何特征分析

    作者:李晖; 顾学迈 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    首先比较LEO、MEO、GEO和HEO卫星构成的通信网络的优缺点,针对性地提出一种多层卫星通信网络方案,设计了一种由LEO、MEO和GEO卫星构成的多层卫星通信网络,该网络是第一个以Walker delta型星座构成的含有各种ISL的多层卫星网络,所需卫星数目最少。通过仿真模拟了卫星星座,应用几何分析的方法研究厂网络中ISL的俯仰角、方位角和路径长度三个参量的变化规律,对星上跟瞄系统的设计和转发器功率的选择有指导意义,为选用时延最短路由和满足服务质量提供依据。多层卫星网络能够综合单层卫星的优点,发挥其在覆盖范围、星间链路、传输时延等方面的巨大优势,满足各种业务的不同QoS要求。

  • 寻的导弹制导中距离测量可能错误时的多模型滤波

    作者:周获; 张永安 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    寻的制导雷达在电子干扰条件下可能测得错误的距离信息,以切换系统模型来描述此问题,并提出了一种新的多模型跟踪滤波器来实现制导信息的估计。该滤波器分两步序贯处理角度测量和距离测量数据,从而有效地改进了距离测量修正中的线性化参考点。仿真结果表明,这种估计方法使得距离测量正确情况下的滤波精度得到提高,并且能以很高的概率消除错误的距离测量数据对滤波的影响。

  • 分布式小卫星雷达空时频成像方法研究

    作者:邢孟道; 李真芳; 保铮; 王彤 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    分布式小卫星雷达的天线面积小,一般小于2m^2。根据最小天线面积公式,此时距离多普勒将模糊。分布式小卫星雷达固有的距离多普勒模糊特性,给它带来了不同于常规合成孔径雷达(SAR)成像的新问题。常规的SAR成像实际是基于距离快时间匹配滤波、方位慢时间多普勒处理的时频成像原理。分布式小卫星成像需利用多颗小卫星的空域信息,解距离多普勒模糊后,方可获得较好的成像结果,因此其成像是一个需利用空域信息的空时频成像问题。提出一种空时频成像方法,它是采用低重复频率,使观察距离不模糊,但多普勒模糊情况下,利用分布式小卫星雷达丰富的空域资源,对各多普勒通道分别作空域滤波处理,消除多普勒模糊后,进行成像处理。另外,本文对此分布式小卫星雷达空时频成像方法进行了理论推导、性能分析和仿真检验。

  • 基于lk范数正则化方法的SAR图像超分辨

    作者:汪雄良; 王正明; 赵侠; 朱炬波 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    提高合成孔径雷达(SAR)图像的分辨率对自动目标识别等具有重要意义。为此改进了一种基于lk范数正则化方法,并用于SAR图像超分辨。该方法通过合理开发利用符合SAR成像工程背景的先验知识,构造附加约束,把图像超分辨问题规划为形式简单的带约束优化问题。仿真和实测数据计算结果证实了该方法的有效性。

  • 基于小面模型的星图中星获取算法研究

    作者:田金文; 郑胜; 田玉龙; 柳健 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    利用小面模型对原始星图的局部区域作灰度曲面最佳拟合。在拟合曲面上进行灰度极大值像素点的位置估计,初步得到星图中星的中心位置,从而加速星图中星的获取过程。基于所定义的性能评价指标,对模拟星图进行了星图获取的实验验证。研究表明,该算法具有较强的适应性。

  • 高分辨率星载聚束式SAR成像处理实现方法

    作者:顾毅; 李春升; 陈杰; 周荫清 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    高分辨率星载聚束式SAR的信号带宽与多普勒带宽很大,为了保证系统的覆盖特性和成像处理精度,常规的成像处理方法已不能适用。为此针对高分辨率(0.3米)星载聚束式SAR,给出一种高精度成像处理实现方法。该方法对Deramp Chirp Scaling算法中的相位误差进行考察,给出了基于三次相位误差校正的星载聚束式Deramp Chirp Scaling成像算法。计算机仿真结果验证了该方法的有效性。

  • 摄影测量卫星绕飞编队设计及其三维定位研究

    作者:陆宏伟; 邱志强; 于起峰 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    在现代卫星摄影测量中,由多颗小卫星组成的卫星编队具有比单颗卫星更优越的性能,能提供更高的空间分辨率和时间分辨率。通过对绕飞编队特性的研究,提出了一种适于摄影测量的卫星绕飞编队构形。该卫星编队具有空间构形不变、覆盖范围大,图像比例尺一致等优点。对地三维定位仿真的实验结果表明:基于卫星编.队拍摄的具有航向和旁向充分重叠的区域网图像,在摄像机光心坐标精确确定的条件下,利用光束法区域网平差就可以确定地面目标点坐标,即用空中控制完全代替地面控制是可行的。

  • 组合前缘乘波体预压缩性能计算研究

    作者:李跃军; 阎超 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    乘波体飞行器是近年兴起的新概念飞行器。现提出了一种组合前缘的乘波体设计方法以改善飞行器前体的预压缩性能,并用Navier—Stokes方程进行了数值模拟,就密度流、压力系数、马赫数、总压等参数与普通乘波体进行了对比,结果表明,该设计方法能显著改善飞行器前体的预压缩性能。

  • 总体结构优化在导弹总体设计中应用

    作者:任怀宇; 张铎 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    作为导弹总体设计的一项重要内容,结构总体设计优劣影响着导弹最佳总体技术方案成败。现根据型号研制的工程经验,提出了应用于结构总体设计的总体结构优化方法。结合实例,着重从结构最优布局、动力学优化和运动学分析等三方面阐述了具有并行设计特点的总体结构优化内涵。研究表明,总体结构优化是基于并行工程框架的数字化定义、数字化预装配和分析、仿真一体化设计,是解决导弹结构轻质化、提高导弹总体设计水平的有效途径。

  • 大气层外拦截器末段轨控发动机开关控制律

    作者:刘世勇; 吴瑞林; 周伯昭 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    针对处于末段飞行的大气层外拦截器设计了轨控发动机开关控制律。拦截器在飞行过程中轨控推力以持续定常方式或小脉冲方式施加在垂直视线的方向,目标具有一定的机动能力。首先分析了拦截器轨控推力作用下视线转率的变化规律,在此基础上,根据脱靶量的要求设计了拦截器轨控发动机开关控制律,其中考虑了目标机动、瞄准点切换以及小脉冲工作方式对视线转率的影响。仿真表明了该控制律理论上的可行性。

  • 整星隔振器的隔振性能分析

    作者:张军; 谌勇; 张志谊; 华宏星 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    根据某配重卫星对隔振性能要求,设计出了一种安装在适配器和星箭界面之间的整星隔振器。建立合理的整星隔振系统有限元模型,在星箭界面上分别施加特定的横向和轴向载荷谱,进行随机振动分析,以验证其隔振性能。对比施加隔振器前后的计算结果,说明所研制的整星隔振系统能够有效地隔离高频段卫星的横向和轴向振动,降低运载火箭发射时传递给卫星的环境载荷,提高卫星发射的可靠性。

  • 无需变轨实现单航天器对星座中多卫星的近距离接近

    作者:白晓征; 郗晓宁 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    针对日前广泛应用的相位同构星座,讨论了一种无需变轨实现单航天器与多颗卫星近距离接近的轨道设计方法。其设计思想是首先根据接近任意两颗卫星轨道的约束条件得到轨道簇,再利用搜索的方法从中找出能接近其他一颗或多颗卫星的轨道。研究表明,利用这种方法能设计得到至少接近三颗非共轨卫星的多条轨道。文中给出了一个算例,针对描述符为60:18/6/2的星座,得到了多条能接近3—5颗卫星的轨道。

  • 多目标遥外参数综合测量系统的设计与试验

    作者:钱卫平; 郭军海 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    针对飞行器试验中多目标测量的需求,设计构造了一个遥、外测合一的无线电测量系统。它采用码分多址区分多目标、扩频伪码测距、CPS单星共视定时、多站距离差定位等技术,实现了多目标的遥测、外测。给出了系统的工作原理、设备组成,分析了系统在工程实现中的几个关键技术问题及解决途径,并给出了一些试验结果。试验结果表明,系统的距离差测量精度(标准差)在5m以下,距离差变化率测量精度(标准差)在0.08m/s以下。对飞机进行定位时,定位精度在2m左右,速度精度在0.2m/s左右。该系统已经在色行器试验中成功完成了多目标的遥、外参数综合测量,填补了我国靶场在这一领域的空白。

  • 一种机动目标无源定位的新方法

    作者:芮国胜; 管旭军 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    目前对仅用测角信息的单站无源定位问题的研究,主要是基于固定辐射源目标以及匀速直线运动的辐射源目标,而在实际应用中目标常常是机动的。由此,提出了一种可调白噪声UKF方法。该方法在机动目标跟踪中使用可调白噪声模型方法,它不需要假定目标的机动加速度模型,而是通过检测跟踪滤波器归一化新息平方来调整过程噪声,从而实时地修正估计结果。同时算法对量测模型非线性问题采用UKF予以解决,不仅能克服EKF中引入的较大线性化误差对机动目标跟踪算法性能的影响,而且算法实现简单。最后将该算法与三种机动目标被跟踪算法相比较,仿真结果验证了提出算法的优越性。

  • 基于非线性神经网络的高清晰高光谱遥感图像分类器设计与应用

    作者:周前祥; 敬忠良 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    对于高光谱和空间分辨率的遥感图像而言,它具有较为复杂的地物判读特性,应用常规的监督或非监督分类方法难以达到理想的结果。为此设计了一种非线性BP网络分类器,它将纹理结构特征与地物光谱特征相结合.针对上海市某地区的卫星遥感图像.在ENVI/IDL平台上与K-means的非监督分类和最小距离的监督分类方法进行了分类的对比应用。试验结果表明.该分法较好地考虑了图像的光谱特征,能有效地提高类别辨识的精度。

  • 周边桁架式大型星载天线的展开可能性分析

    作者:陈建军; 张建国; 段宝岩; 王小兵; 杜雷 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    对某周边桁架式大型星载天线的展开可能性进行了研究。在其展开运动机理分析的基础上,建立了展开机构的力学分析模型,并推导了桁架杆内力的计算式。从桁架展开要满足的功能函数出发,给出机构运动可靠性的分析模型。综合考虑尺寸误差和太空环境因素的影响,将运动功能函数视为随机变量函数,利用二阶矩法导出可靠性计算公式。最后,对机构在整个展开过程中的运动可靠性进行预测和仿真。计算结果的变化趋势与实际进程比较吻合,表明本文方法是合理的、有效的。

  • 卫星与深空动态场景实时仿真系统

    作者:王长波; 王章野; 缪永伟; 曾阳艳; 彭群生 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    卫星与深空动态场景的实时仿真对于航空航天、军事国防等领域有着重要意义。现提出了一个深空动态场景的绘制方法,该方法综合了计算机图形学和天文学的知识,建立了基于天文学星表的深空场景模型,计算出卫星及各星体的运行轨迹,实现了卫星目标和深空场景的真实感合成,并采用一系列加速绘制技术,最终实现了深宅动态场景的实时生成和交互式虚拟漫游。

  • 一种关节式人机合作机器人运动学及动力学建模

    作者:张立勋; 董玉红; 路敦民 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    Cobot(Collaborative Robot)是一种可与操作者在同一作业空间实现直接物理合作的新型机器人。根据差动轮系的小完伞约束特性,提出了基于差动轮系的关节式人机合作机器人的模型。根据差动机构与关节、差动机构与差动机构之间的耦合关系,建专了并联Cobot的运动学模型,以及由行星轮系实现的差动机构的动力学模型和关节式并联Cobot的动力学模型。这种关节式Cobot模型具有不完全约束特性,可以实现人与机器人在同一作业空间合作,而不会伤害操作者。这种Cobot模型可推广应用于多关节Cobot,主要应用在大规模零件的装配生产线、外科手术以及一些需要人机合作的场合。

  • 线性模型信号估计的精度分析

    作者:周宏潮; 王正明 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

    线性模型的信号估计精度是工程应用上非常重要的指标,传统的信号精度分析的方法主要是依据回归模型的残差,构造相应的统计量进行评价的。现通过对动态测量数据模型的分析,从随机误差、系统误差、信号模型这三个方面出发,分别分析其对信号估计精度的影响,结论是建立精确的信号和系统误差的节省参数模型以及有利于信号和误差分离的模型是得到高精度信号估计的前提。比较了弹数据处理中的不同线性模型,并给出算例分析。

  • 《宇航学报》第四届编辑委员会

    作者: 期刊:《宇航学报》 2005年第B10期

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