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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 2006年第05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
  • 自由射流超燃冲压发动机燃烧室流场对比计算研究

    作者:王元光; 徐旭; 蔡国飙 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    提出一种针对喷射的简化模型,拓展了二维/轴对称NS方程模型的适用范围。通过算例验证,显示出源项加质方法具有良好的质量守恒性。针对文献中的实验进行了对比计算,结果表明,数值模拟与实验点符合得较好,验证了方法的可靠性。采用上述简化模型,针对化学反应过程与流动过程采用了耦合与解耦这两种方法,对放置在自由射流实验台上两种构型的缩比发动机燃烧室段进行了考虑化学反应流场模拟,得到了主要气动参数的分布图。研究了总压耙等测量装置对于流动的影响。计算结果表明,数值模拟所得到的壁面静压值与实验壁面压力符合得较好,并且为合理布置测量仪器提供了一定的参考。

  • 轨控发动机真空流场计算

    作者:朱定强; 薛莲; 蔡国飙; 张振鹏 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    拦截弹轨控发动机在真空中的流场可为其设计提供重要的理论依据,同时其喷焰红外辐射特性也是防御上的重要研究对象。采用基于有限体积形式的LU格式离散N-S方程,通过时间推进法求解拦截弹轨控发动机喷管以及外场喷流区域在内的气相统一流场,同时考虑了各主要组分参与的化学反应,得到了轨控发动机喷管内外速度、温度、密度、组分浓度等参数的分布情况。研究表明:使用本文中的方法可以很好地计算出轨控发动机在真空中的内外流场。真空羽流膨胀迅速。

  • 富氧预燃室初步试验研究

    作者:俞南嘉; 蔡国飙; 张国舟; 金平; 汪小卫; 李茂 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    为了研究全流量补燃循环发动机中富氧预燃室的点火以及燃烧特性,对点火方案和预燃室方案进行了分析。通过对多种预燃室结构形式和点火方式的比较,提出了适合于富氧预燃室初步试验要求的点火方案,研制了热表面谐振点火器并采用间接点火方式研制了氢氧火炬点火器。点火器的试验结果表明氢氧火炬点火器能够多次可靠地点火并生成稳定的点火火炬。由于不受谐振产生条件的限制,氢气和氧气的流量和混合比可以在较大的范围内选择,生成点火火炬的温度范围也很宽。对确定的富氧预燃室方案进行了设计加工,经过三个阶段的热试车,富氧预燃室的关键参数均达到了设计要求,结构无烧蚀,工作可靠,完全可以满足全流量补燃循环发动机系统对富氧预燃室的要求。

  • 大流量、高压航天反力式涡轮最佳通道气动设计

    作者:宋雅娜; 张国舟 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    基于闭式补燃循环液体火箭发动机流量大的特点,欲设计效率水平高的航天反力式涡轮。因涡轮进出口压力均很高,而膨胀比小、载荷系数大,为保证较高的涡轮效率水平,对涡轮气动设计方法进行了优化。在涡轮进口总温、总压、转速和功率一定条件下,以AMDC/KQ涡轮叶栅损失模型为基础,依据涡轮中径的一维气动计算,对涡轮子午通道、叶栅通道及叶栅造型几组参数组合分别进行了气动设计的优化,研究了涡轮中径、叶高、叶栅稠度、导动叶喉宽匹配及动叶进口构造角对涡轮效率的影响,实现了涡轮效率水平最高。

  • 圆转方塞式喷管型面设计和试验研究

    作者:王一白; 覃粒子; 刘宇; 廖云飞; 王长辉 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    提出了圆转方塞式喷管的内喷管和塞锥型面的设计方法,内喷管用圆弧和抛物线近似,塞锥型面用抛物线和三次曲线近似,设计了一单元圆转方塞式喷管试验发动机。并采用气氧作氧化剂,气氢作燃料,进行了点火热试研究。介绍了试验发动机的结构与设计参数,以及试验系统组成和点火方式,给出了试验发动机照片、试验结果照片、测量参数曲线和性能数据处理。试验结果表明,试验发动机具有较高的热试效率:在三个不同工作高度下,喷管推力系数效率在93%-98%之间,说明圆转方塞式喷管的型面设计和试验方法是可行的。

  • 塞式喷管发动机的性能预示

    作者:琚春光; 刘宇 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    采用理论分析的方法并结合塞式喷管的结构特点,建立塞式喷管壁面的的压力分布模型,对全长型、截短型以及考虑底部推力、底部二次流等情况下的塞式喷管发动机进行了性能预示,并同试验结果进行了对比分析。分析结果表明,塞式喷管发动机的性能预示结果同试验结果吻合较好,验证了预示模型的可行性,但是在某些工作压比下,预测值与试验值之间还有一定程度的差异,塞式喷管发动机的性能预示模型还有待进一步的完善。

  • 涡轮/冲压组合发动机性能分析工具

    作者:陈敏; 朱之丽; 朱大明; 张津; 唐海龙 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    着眼于建立一套性能分析工具,可用于高超声速飞行器串联式涡轮/冲压组合动力装置总体方案的性能评估及设计约束条件分析。为了满足飞行器从起飞到飞行马赫数5宽广飞行包线内对动力装置性能的苛刻要求,所研究的组合发动机通过调整五个可调机构再加涡扇冲压燃油调节来实现变循环概念。该工具采用一维气动热力分析技术,使用了经试验验证的各部件特性,同时考虑了气体的变比热性质。通过采用面向对象的程序设计方法,该工具提供了一个性能仿真平台,可供涡扇工作模式,冲压工作模式,涡扇/冲压模式转换过程的热力循环分析,非设计点性能分析,控制规律研究等。借助于该工具,涡扇模式及冲压模式的热力循环分析结果表明,回流裕度是涡扇模式循环参数选择中需要重点考虑的因素;高的冲压燃烧室出口温度有利于提高冲压发动机的循环性能。

  • 低温推进剂液体火箭发动机超导电磁泵压循环系统初步设想

    作者:郑力铭; 孙冰 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    为解决大型液体火箭发动机现有循环系统性能和技术难度及成本之间的矛盾,本研究基于低温推进剂液体火箭发动机工作环境特点,并结合磁流体发电机和直流超导电机的原理和工作特性,提出了一种不同于涡轮泵循环的超导电磁泵压循环系统。文中阐述了系统中超导电磁泵和磁流体发电装置的基本结构与工作原理,分析了系统的优缺点,并对超导电磁泵压循环系统进行了初步的可行性论证,最后对超导电磁泵压循环系统的应用前景进行了分析和论述。结论认为.作为一种全新的火箭发动机循环系统,超导电磁泵压循环系统具有非常广阔的发展及应用前景。

  • 多排切向通道敞口型离心喷嘴的动态特性研究

    作者:杨立军; 富庆飞; 王永涛; 张向阳 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    从理论上对具有多排切向通道的敞口型离心喷嘴的动态特性进行了分析,推导出具有多排切向通道的敞口型离心喷嘴动态特性的计算公式。选取了具有两排、三排切向通道的敞口型离心喷嘴和普通敞口型喷嘴为算例,分别计算了若干种不同切向通道间距离的敞口型离心喷嘴和普通敞口型离心喷嘴的动态特性,算例计算结果表明,调整切向通道之间的轴向距离,可以使喷嘴滤除一定频率的扰动波。

  • 固体火箭发动机药柱三维结构非线性分析

    作者:张建伟; 孙冰 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    非线性分析是药柱结构分析中的难点,针对其对结构分析的影响,基于不可压缩材料的粘弹性本构关系,应用完全拉格朗日(T.L)法的虚功方程,综合考虑药柱的近似不可压缩性和几何非线性,推导了三维粘弹性几何非线性有限元增量方程,编写了有限元程序对星型药柱在受压力载荷以及固化降温载荷作用下的结构进行了分析,并与线性计算的结果进行了对比,结果表明,在大载荷作用下,非线性对药柱结构分析的影响比较显著,计算时考虑非线性的影响是必要的。

  • 固体火箭发动机喷流流场数值仿真

    作者:田耀四; 蔡国飙; 朱定强; 田辉 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    采用The Diagonalized Upwind Navier-Stokes(DUNS)程序对两种火箭发动机的喷管-尾喷焰进行了一体化数值仿真。DUNS程序采用对角化ADI算法对雷诺平均N-S方程进行了求解,求解过程采用三阶精度TVD格式,q-ω两方程湍流模型。首先对文献中典型喷管的喷流流场进行了数值模拟,与文献结果进行了对比,然后针对某型号固体导弹的喷管一尾喷焰在不同飞行高度和不同飞行速度进行了数值模拟,为对该型号导弹的尾喷焰开展红外辐射研究打下了基础。

  • 超大前斜视空空弹载SAR成像实现方法研究

    作者:郭彩虹; 陈杰; 孙雨萌; 孙兵; 周荫清 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    探讨了将合成孔径雷达成像技术应用于空空导弹制导的可行性。在理论分析的基础上,空空弹载SAR优选burst工作模式,在合理简化空间几何模型的基础上,推导了基于相对运动速度的斜视等效距离模型表达式,给出了带有三次相位误差修正的ECS成像算法,基于多普勒方程和空间几何模型推导了图像几何校正的公式,最后通过计算机仿真给出了前斜视角为15.01度的观组毫米波成像结果及点目标图像质量评估结果,验证了工作模式选择的正确性和成像算法的有效性。

  • 主星带辅星的分布式SAR二次干涉动目标检测方法

    作者:袁昊; 周荫清; 李景文 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    设计了一种以满足GMTI功能为主同时兼顾InSAR功能,由1颗主星和4颗辅星组成的双椭圆绕飞被动稳定编队构型,利用绕飞编队的对称星消除垂直轨迹基线从而获得虚拟的单纯沿航迹基线。提出了对称星二次干涉处理方法,将杂波对消与沿航迹干涉(ATU技术结合起来,在杂波对消后进行动目标检测,并指导在检测到动目标存在的区域进行二次干涉,降低了虚警率,提高了检测精度;同时利用长基线获得较小的最小可检测速度,二次干涉提供的参差基线解速度模糊提高了最大不模糊速度,从而增大了速度可检测范围。计算机仿真结果表明该方法即使在地面场景高程有较大起伏时也能有效进行动目标检测并进行精确测速和定位。

  • 基于星载平台的SAR实时成像处理实现方法

    作者:何岷; 周荫清; 陈杰; 李春升 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    针对高分辨率星载SAR星上实时成像处理的工程化技术问题,提出了一种优化的实现方法。通过对成像算法流程的优化设计和计算公式的重新推导,实现了高效率的相位补偿因子计算。在此基础上,提出了一种分析和优化计算精度的方法,在保证效率的前提下提高了相位计算精度。在某型实时信号处理样机上,基于改进CS算法,实现了5米分辨率的星载SAR实时成像处理。对16384×16384原始数据的处理时间优于28秒,图像质量满足技术指标要求。

  • 曲线合成孔径雷达最佳孔径研究

    作者:唐智; 李景文; 周荫清; 王宝发 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    基于曲线合成孔径雷达原理与空间几何关系,讨论了曲线合成孔径雷达信号模型与成像方法,推导出目标的一维信号模型、二维信号模型,并将其扩展到了三维信号模型。考虑到不同的曲线孔径形状将对方位分辨率和高度分辨率有不同影响,详细研究了各种不同形状的曲线孔径,分析和对比了各种形状的孔径,给出了各自的优缺点和适用条件。结论是上下、左右对称的孔径形状较不对称的效果更优,L型孔径将导致很高的旁瓣。仿真实验可以对真实飞行航迹起指导作用。

  • 一种新的非线性干涉SAR噪声抑制方法

    作者:徐华平; 周荫清; 李春升 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    现有的常用于干涉SAR相位图噪声抑制的非线性滤波法主要有模糊中值滤波和模数滤波,这两种方法都会引起比较大的图像边缘模糊,从而降低后续处理的精度。邻域平均法是一种非常经典的图像降噪方法,它具有较好的边缘保持特性。论文结合干涉SAR相位图的特性,改进了邻域平均法的邻域甲均值计算公式,有选择地利用邻域平均值代替当前像素点的值,提出了一种适用于干涉SAR相位图降噪的新的非线性滤波方法一条件邻域平均法,它具有更好的边缘保持特性。在理论分析和比较条件邻域平均法与模糊中值滤波和模数滤波方法的基础上,采用ERS1/2干涉SAR数据对论文提出的方法和所作的分析进行了验证。

  • 分布式小卫星SAR回波信号精确仿真方法研究

    作者:文竹; 周荫清; 陈杰 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    针对分布式小卫星SAR回波信号仿真,建立丁回波信号的数学模型,并基于空间坐标变换建立了分布式小卫星SAR回波信号仿真模型。通过计算机仿真,生成了一组Cartwheel构型的主星带伴随星群的分布式小卫星SAR回波信号,并通过成像及干涉处理,得到干涉相位图,验证了模型的有效性。仿真结果证明,本文提出的仿真模型能够精确的模拟分布式小卫星SAR回波信号,并能够灵活地注入各种误差,生成有效的回波仿真数据。

  • 高分辨率雷达中带宽对信号检测影响的研究

    作者:王彩云; 许小剑; 毛士艺 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    利用单脉冲单元平均恒虚警(CA-CFAR)滑窗检测方法,对不同波段高分辨率雷达(VHF和l波段)的实测数据进行了目标检测仿真,并分析了雷达绝对带宽与相对带宽对信号检测的影响。结果表明,波段选择对信号检测影响较小,绝对带宽对信号检测影响较大。检测概率为90%时,带宽25MHz和200MHz的所需输入信噪比相差5dB。在能量一定的情况下,高分辨率雷达的检测性能优于低分辨率雷达。

  • 基于自适应反推滑模控制的虚拟转台样机研究

    作者:刘正华; 尔联洁; 吴森堂 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    针对传统转台串行设计模式存在的缺陷,基于虚拟样机技术、自适应滑模控制器与有限元等技术作为支持,提出了虚拟仿真转台的系统构想。其中针对实际转台系统的未知非线性、外界干扰和参数摄动等不确定因素的影响,设计并实现一类自适应滑模控制器进行虚拟转台系统的实时控制。同时,通过ADAMS软件平台实现了虚拟转台样机系统及其功能,并将自适应滑模控制器调入虚拟转台样机,最终实现机械模型和控制方法进行联合仿真分析,获得最终虚拟转台的特性。仿真结果表明,虚拟转台样机的设计与实现大大提高了转台的设计效率,为后续转台的控制系统渊试提供强大的技术支持。

  • 某动力调谐陀螺挠性接头抗冲击能力分析

    作者:郭祖华; 俞文伯 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    挠性接头是动力调谐陀螺中最薄弱的部分,在运输时,外界和弹体自身的振动和冲击不可避免地对挠性接头的薄弱环节造成较大的影响,对接头抵抗冲击能力的研究可以帮助制定储运策略。为了弄清某型动力调谐陀螺的挠性接头承受冲击载荷的能力,论文首先建立了陀螺的离散动力学模型,通过直接积分法得到系统在特定冲击作用下的响应,并根据响应得到挠性结构的变形;然后采用有限元方法计算挠性部分的应力和变形的对应关系,进而获得接头挠性结构处的应力;最后运用累积损伤理论对挠性接头的疲劳寿命进行了估算。结果表明该型陀螺能承受的极限冲击加速度约为150g-180g。

  • 星载光纤陀螺三轴组合热仿真研究

    作者:崔佳涛; 孟照魁; 章博; 杜新政; 元春峰 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    研究的目的是分析和优化光纤陀螺三轴组合的热设计方案。从光纤陀螺三轴组合内部热源出发,使用FLOTHERM软件建立了主电路板仿真模型,进行分析解算,得到了主电路板在室温条件下达到稳定状态的温度云图,并与红外热扫描结果加以分析比较,验证了所建模型的正确性。在此基础上,对光纤陀螺三轴组合温度场进行了仿真分析,发现了电路板过热和光纤环温度分布不均匀等问题,提出了改进措施,仿真结果表明,新的设计方案解决了以上问题。

  • 高精度光纤陀螺过采样技术分析与应用

    作者:张晞; 王夏霄; 许文渊 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    数字闭环光纤陀螺中,采用AD转换器将模拟信号转换为数字信号,AD转换中的量化噪声将直接影响光纤陀螺的零漂指标。过采样是一种降低量化噪声的技术,过采样过程将噪声功率平均分布到以采样频率为截止频率的频带内,有效降低了直流到奈氏频率中的噪声功率。本文对高精度光纤陀螺中的噪声特征进行分析,针对高精度光纤陀螺中噪声低的特点,设计了适用于高精度光纤陀螺的过采样方案,为解决由于噪声低带来的均值误差,该方案在被测信号中叠加了正态分布的噪声。通过在陀螺中进行实验,证明设计的采样方案对于降低陀螺的零漂性能是有效的。

  • 光纤陀螺温度建模及补偿技术研究

    作者:冯丽爽; 南书志; 金靖 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    研究了干涉式光纤陀螺的温度补偿问题。首先分析了光纤陀螺仪温度漂移的主要影响因素,并应用人工神经网络与数理统计方法建立了陀螺仪的温度补偿模型。最后对某型号陀螺进行了0~50℃环境温度下的大量恒温及变温实验,通过实验数据完善所建模型并完成了对该陀螺的温度补偿。实验结果表明:在特定温度环境下,该方法能够有效地改善光纤陀螺仪零偏稳定性。

  • 基于结构可靠性的姿控/储能飞轮转子设计方法研究

    作者:赵丽滨; 张建宇; 高晨光; 韩邦成; 房建成 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    姿控/储能两用飞轮在工作过程中依靠飞轮转速的变化来实现姿控和储能两方面的需求,在转速变化过程中,飞轮结构承受的交变载荷作用会导致飞轮发生疲劳破坏。为保证结构安全工作,需要依据结构可靠性的要求对飞轮转子进行结构设计,本文介绍了姿控/储能飞轮结构所采用的金属材料及复合材料的可靠性分析理论,并针对两用飞轮结构的特点提出了基于结构可靠性的姿控/储能两用飞轮转子设计方法。基于通用有限元分析软件建立了飞轮的三维有限元分析模型以得到结构的应力分布。最后给出了设计示例。该研究为飞轮的结构设计和飞轮的破坏试验提供理论依据。

  • 欠驱动航天器姿态控制系统的退步控制设计方法

    作者:郑敏捷; 徐世杰 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    应用退步控制设计方法研究欠驱动航天器的姿态控制问题。将系统分为运动学和动力学两个子系统分别进行控制律的设计。首先导出了一种动力学子系统的镇定控制律,以减低失控轴的角速度分量对运动学子系统的影响。在此基础上,假设这一角速度分量为小量,利用运动学中的角速度交叉耦合项对失控轴的姿态进行控制。通过推导出角速度中间控制律,实现了运动学子系统的镇定,并进一步设计了姿态退步控制律。最后进行了数值仿真,验证了所推导的控制律的有效性。

  • 一种星敏感器中快速星跟踪方法

    作者:江洁; 李霄; 张广军; 魏新国 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    提出了一种快速星跟踪算法。在跟踪算法的三个耗时环节,分别采用,分区星表,阈值映射,先排序后匹配识别这三种方法,以提高跟踪过程的快速性。其中分区星表法将整个天区分成了若干个子天区;阈值映射法,设置被跟踪星体的数量阈值,减少映射次数;先排序后匹配识别法,减少了那些距离较大的无谓的星体间的匹配识别。对星跟踪算法进行软硬件仿真测试,在软件仿真测试中,测试了跟踪算法的正确性和成功率。在硬件仿真测试中,测试了跟踪算法在一个跟踪过程中每步的跟踪速度及影响跟踪速度的主要因素。

  • 在地球极区无奇异的再入飞行器质心运动方程

    作者:李洪波; 肖业伦 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    传统的再入飞行器质心运动方程用经度和纬度描述地理位置,在南北极极点处奇异,在南北极区病态。本文提出利用位置矢量的三个方向余弦,称为“三余弦数”或“三元数”,代替经纬度,推导出无奇异再入质心运动方程。再入飞行器临近极点和到达极点的算例显示,使用三元数的无奇异再入方程完全避免了传统方程有关极点的奇异性。同时,无奇异方程所选状态变量与传统方程可进行很简便的转换。

  • 飞行器围绕小行星的轨道运动

    作者:胡雏多; D.J.Scheeree 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    分析了飞行器围绕小行星轨道运动的特点,介绍了所建立的表述这一问题的理论基础。采用三种不同方法从几个侧面揭示了这一问题的本质特征。给出了所完成的研究这一问题的进展、结果和相互联系,其中包括轨道摄动、共振运动和周期轨道运动。这一问题的核心和难点是轨道的稳定性问题。

  • 地月低能转移轨道设计方法研究

    作者:何巍; 徐世杰 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    研究地月低能转移轨道的设计方法。这种低能转移轨道利用了弱稳定边界理论,通过太阳的引力摄动,使得探测器能够不经过减速就被月球俘获。与经典的霍曼转移相比,低能转移轨道呵节省约140m/s的速度脉冲。由于设计是基于叫体问题模型进行的,问题具有很强的非线性特性,寻找满足约束条件的转移轨道变得非常困难。常用的两点边值问题的解法在这里都失效。本文在研究地月低能转移轨道特忡的基础上,对一般地月转移轨道搜索的变步长爬山法进行改进,用来设计地月低能转移轨道。仿真结果验证了该方法的有效性。

  • 高超声速滑翔飞行器引入段弹道优化

    作者:周浩; 周韬; 陈万春; 殷兴良 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    高超声速飞行器弹道优化设计的目的足得到高超声速飞行的控制指令,从而得到方案弹道,针对其数学模型,寻找一个作为输入的攻角规律使得弹道最优。我们将此弹道问题转化成最优控制问题,通过极大值原理得到最优弹道的一阶必要条件。我们采用遗传算法求解了此两点边值问题。首先从次优化弹道得到攻角的变化规律,然后由从次优化弹道估计出的攻角范围推导出初始伴随变量的变化范围,再用遗传算法在此范崮内优化初始伴随变量得到了伞局最优弹道和相应的初始伴随变量。通过一个实例求得了满足热流约束的最大终端速度弹道,通过比较可知优于次优化弹道,从数值计算例子还可以看到遗传算法是求解两点边值问题的一种比较好的方法。

  • 空间飞行器大角度机动递阶饱和控制律设计

    作者:董朝阳; 华莹; 陈宇; 王青 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    针对以飞轮为执行机构的空间飞行器进行姿态大角度机动递阶饱和控制。在初始状念任意,反作用轮输出力矩受限、速率饱和约束条件下,提出递阶饱和的变结构机动策略,即针对飞行器的运动学模型,利用飞行器的误差四元数和角速度,通过绕瞬时欧拉轴旋转,引入误差凹元数限幅器,对姿态偏差进行逐次消除,提出了不需事先规划轨迹的绕欧拉轴逐次逼近控制算法。并且引入模糊推理规则来改进递阶饱和变结构控制设计,使得系统轨迹既能快速趋近滑动面又能降低抖振,有效减弱了一般变结构控制律中抖振问题,从而提高了变结构控制律的品质。

  • 一种新的SINS动基座误差模型及其应用研究

    作者:王新龙; 郭隆华 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    研究了一种新的捷联惯导系统(SINS)动基座误差模型及载体动基座对准时的最优机动方式问题。提出利用李雅普诺夫变换建立了一种易于进行分析的SINS动基座误差模型,同时论证了SINS与平台式惯导系统(GINS)模型的等价关系。应用分段定常系统可观测性分析理论和奇异值分析法,深入研究和详细分析了载体的不同机动方式对SINS可观测性的影响,定量地得到了各种机动方式下系统状态的可观测度。研究结果表明,在SINS动基座对准过程中,同时改变俯仰角、横滚角和航向角的俯冲转弯横滚角变化是一种最佳的机动方式,计算机仿真结果验证了该机动方式的有效性。这为进行SINS动基座快速精确对准方法研究提供了理论参考。

  • 直接侧向力控制导弹的自适应模糊变结构末制导律设计

    作者:陈宇; 董朝阳; 王青; 张明廉 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    针对采用直接侧向力控制的敏捷性导弹,提出了一种适州于拦截大机动目标的自适应模糊变结构末制导律。由于采用了直接侧向力控制方式,提高导弹末段机动过载和快速响应能力的同时,也使得系统具有高度耦合非线性和参数不确定性。采用所设计的制导律在制导系统中不确定性函数为未知的情况下,利用自适应模糊系统的万能逼近能力以任意精度进行逼近,由此克服了模型小确定性和外界干扰对制导系统的影响。并通过引入目标最大机动加速度自适应算法,使得这种制导律中的变结构项具有变增益能力,能够适应目标各类机动的情况。仿真结果表明,该制导律对大机动目标具有较强的鲁棒性,并对各类机动目标均有较高的制导精度。

  • 一种鲁棒输出反馈线性化方法在导弹自动驾驶仪设计中的应用研究

    作者:陈金莉; 李东海; 孙先仿; 姜学智 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    针对具有多模型的HAVE DASHⅡ导弹对象,利用一种结构简单的鲁棒输出反馈线性化方法,为其设计了全弹道自动驾驶仪控制系统。设计中仅需要少量的模型集信息,并不依赖于某一具体子系统,对整个模型集具有通用性。由于不再需要设计多个控制器,因此避免了常规多模型切换摔制中抖动的产生。该方法利用模型估计器实时估计系统动态特性,只要参数选得合适,能无偏差地估计出模型集中每个系统动态特性,有很强的鲁棒性。此外。还利用了高增益观测器来获取控制律中所需的导数信息,使得整个闭环系统仪需要输出量反馈,降低该方法的工程实现难度。仿真结果表明,所设计的自动驾驶仪系统能够控制模型集中所有飞行条件下的状态准确快速地到达期望值上。

  • 水下地形匹配等值线算法研究

    作者:王可东; 陈偲 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    文[1]将图像配准中使用的等值线算法引入到水下地形匹配中,文[2]全面验证该算法的有效性。但是,仿真结果表明,该算法在初始误差较大时(如2海里)容易发散,这是由于目前的研究都认为匹配起始点是精确已知的,而实际中却很难满足该条件。本文提出了将匹配起始点引入匹配过程和进行粗匹配等两点改进措施,仿真结果表明,这两个改进措施是有效的,特别是当INS精度较低时,相比较于TERCOM算法,其匹配过程更为平稳,匹配精度也更高。

  • 空间碎片超高速撞击极限穿透比动能研究

    作者:贾光辉; 黄海; 胡震东; 徐小刚 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    研究建立宅间碎片对目标超高速撞击条件下临界穿透靶标的损伤特性的理论模型。基于临界穿透过程的数值模拟结果,系统分析了初始条件与临界穿透的关系,捉出碎片临界穿透靶板的比动能概念。然后分析了临界穿透下的碎片比动能,认为比动能是速度的函数。最后,考虑碎片的实际撞击过程巾最大着靶面积为变形面积,对比动能进行修正,获得了极限穿透条件下的真实比动能与速度无关的结论。

  • 吸气式高超声速飞行器气动热试验研究

    作者:徐大军; 蔡国飙; 乐川 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    为获得吸气式高超声速飞行器气动热环境的数据,开展了气动热试验研究。在激波风洞中,来流马赫数Ma=6.12,来流单位雷诺数Re/L=1.37×10^7(1/m)试验条什下,对吸气式高超声速飞行器1/4缩比模型进行了表面气动热的测量。试验获得了小攻角变化范围内的匕行器头部前缘、头部上下交线、机身上下表面中心线、机身横截面周向、平尾垂尾前缘、发动机唇口等位置的热流率分布。研究结果表明,吸气式高超声速飞行器头部前缘、前体进气道壁面、发动机唇口、平尾垂尾前缘气动加热最为严重,另外乘波体外形的设计与布局影响热流的分布。

  • 基于遗传算法和空间推进方法的高超声速进气道优化设计研究

    作者:陈兵; 徐旭; 蔡国飙 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    将遗传算法(单目标遗传算法GA和多目标遗传算法NSGA-Ⅱ、NCGA)与高效、高精度的卒间推进方法——SSPNS(Single-sweep Parabolized Navier-Stokes Algorithm)流场计算方法相结合,对二维高超声速进气道进行了气动优化设计研究。在单目标优化设计中以巡航点(Ma=7.0)的总压恢复最大为设计目标,多目标设计中则在巡航点分别考察了总压恢复最大-压升最大两目标模型、总压恢复最大-压升最大-阻力系数最小三目标模型。优化设计结果表明,单目标设计使得总压恢复有明显提高;多目标优化设计所得的Pareto最优前沿为设计者提供了可靠的设计依据。为了兼顾巡航点和加速爬升段的综合忭能,采用多目标优化方法对进气道进行了多点优化设计,并开展了基于等动压弹道的设计点选择问题初步研究。计算结果表明,若将设计点选在Ma=6.5左右,则进气道的综合性能较好。

  • 适于LEO卫星IP网络的源组播算法

    作者:程连贞; 刘凯; 张军; 宋学贵 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    为了解决LEO卫星IP网络中现有源组播算法的信道资源浪费问题,提出了一套新的组播算法。即基于核心群的特定源组播(CSSM)算法和加权的CSSM(ω-CSSM)算法。CSSM算法以源节点作为初始核心群,通过核心群和剩余组成员的最短路径方法逐步扩展直至整棵组播树构建完成,这样所得的树代价最小,从而大大提高了网络的传输带宽利用率和有效传输容量。在ω-CSSM算法中,所提出的加权因子可以调整组播树的树代价和端到端传播时延之间的折衷程度,因此,可以通过调整加权因子柬适度增大树代价、降低端到端传播时延,从而支持某些有严格端到端时延要求的实时组播业务。通过与LEO卫星IP网络中典型源组播算法MRA的仿真比较,可以看出CSSM和ω-CSSM算法的树代价性能比MRA有显著改善,而端到端传播时延略高。

  • 基于光谱特性的高光谱图像压缩方案

    作者:周付根; 史洁玉; 王兆仲; 刘志芳 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    根据干涉型高光谱成像仪成像特点,提出了一种针对干涉型光谱仪所获得高光谱图像的基于光谱特性的图像压缩方案。由于光谱信息最终从“点”十涉图像中恢复,因此方案中首先通过高精度匹配技术将原始“像面”干涉图像序列“重组”成“点”干涉图像,然后针对“点”干涉图像序列进行压缩。在重组过程中采取基于光流的亚像素级匹配和基于梯度的三角插值算法,实现了高精度的图像匹配重组;在压缩环节利用“点”干涉图像与光谱信息之间的傅立叶变换关系,提出一种能够很好保持频谱特性的基于一维DCT的压缩算法。实验证明,压缩算法总体性能远高于针对“像而”干涉圈序列的压缩算法.很好地控制了光谱信息的失真。

  • GPS信号FFT捕获算法的有限字长效应分析

    作者:黄磊; 张其善; 寇艳红 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    字长选择对于FFT捕获算法硬件实现时系统性能和资源消耗等有着点接影响。为分析有限宁艮效廊,本文提出了一种新的基于理论统计模型的分析方法,以替代繁琐耗时的样本统计过程。住根据GPS信号特点设定的简化条件下,由量化误差模型详细讨论算法结构各部分对GPS信号载噪比的影响,得出了在各种应用要求下的字长选择方案。硬件仿真实验表明了本方法估计字长效应的正确性,可以应用于工程分析。

  • 对偶空间上的高分辨率遥感影像道路提取

    作者:谢凤英; 姜志国; 秦世引 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    道路目标的提取是遥感领域的重要研究内容。针对背景复杂的高分辨率遥感影像,论文提出一种在对偶卒间榆测道路目标的算法。该算法包含以下步骤:通过投影变换,分别将直线的灰度级标准差及其边缘梯度矢量均值映射到直线方程的对偶空间;在对偶卒间上,根据直线的标准差和边缘梯度矢量的峰谷分布规律检测道路目标;根据已检测的目标位置,用搜索和跟踪的手段提取连接道路网。实验结果表明,本方法能够很好的提取各种明暗度及一定曲度的道路目标。

  • 柔性机构变形动态响应可靠性分析方法

    作者:于霖冲; 白广忱; 焦俊婷; 高阳 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    柔性机构中柔性构什变形的动态响应为高度非线性。为了进行柔性机构的动态可靠性分析,提出了柔性机构变形动态响臆可靠性分析理论,按照多柔体系统动力学方法建立了柔性机构动态可靠性分析模型,提出了变形动态响应可靠度计算方法。利用蒙特卡罗随机模拟方法抽取少量随机变量样本数据,计算构件变形动态响应随机过程的时间截口分布特性,结合人工神经网络方法进行构件变形动态响应的随机过程分析,得到整个运动时域内变形的随机过程分布规律。通过柔件机构实例进行变形动态响应可靠度计算,结果表明该方法对柔性机构设计和分析具有理论方法指导意义。

  • 双连杆柔性机械臂的动力学仿真

    作者:郭军; 李传辉; 代桂成 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    基于柔性杆件的有限段模型,利用Lagrange方程建市了包含刚性支座的双连杆柔性机械臂的刚、柔混合多体系统动力学模型并完成了系统的动力学仿真。仿真结果表明,有限段方法用于处理含柔性杆件的多柔体系统动力学问题是行之有效的,既可在宏观层次上模拟各柔性臂的大范围刚体运动,又可在微观层次上模拟各柔性臂的弹性振动,能够准确地反映此类系统刚柔耦合运动特性。

  • 一种处理多学科优化问题的通用和有效方法

    作者:王晓慧; 夏人伟 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    提出将多学科设计优化问题按单级优化来处理,并利用包络对偶法直接对其进行优化运算。通过对一道测试和评价多学科优化方法有效性的典型算题的计算和求解,显示了该方法处理多学科优化问题具有收敛速度快、计算效率高、并具有通用性等特点。

  • 协同优化在卫星多学科设计优化中的初步应用

    作者:裴晓强; 黄海 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    探讨以遗传算法为优化上具的协同优化方法在卫星总体优化设计中的应用以及各学科间耦合关系。首先对基本协同优化方法的流程及特点进行了探讨,然后以对地观测卫星总休优化设计为对象,研究如何利用协同优化方法建立此问题的优化模型。研究结果表明,融合了遗传算法的协同优化方法能够有效地解决对地观测卫星总休优化设计,学科间耦合设计变量以及耦合状态变量的一致性误差均接近0.01%。

  • 固体火箭发动机直列式点火系统设计

    作者:袁士伟 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    介绍了与直列式火工品相关的美国军标以及我国在固体火箭发动机直列式点火系统研究方面的现状,概述了直列式点火系统概念和优点。对以硼/硝酸钾为始发药的直列式点火系统进行了设计计算,初步计算结果是冲击飞片速度约为3500m/s。而试验表明在此冲击飞片速度下,本文设计的固体火箭发动机用直列式点火系统能够将硼/硝酸钾点火药可靠点火。

  • 电弧加热发动机结构参数对性能的影响

    作者:汤海滨; 刘畅; 王海兴; 马彬; 刘宇 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    为了研究结构参数对电弧加热发动机的影响,设计了不同结构尺寸的小功率电弧加热发动机,通过地面点火实验获得了发动机的参数和性能。在此基础上分析了推进剂进入方式、约束通道结构尺寸、电极材料对发动机性能的影响,给出丁优化的约束通道参数。实验表明,电弧加热发动机结构参数对发动机工作性能产生较大的影响。

  • 混合比影响爆震波点火器工作过程之实验研究

    作者:郭红杰; 梁国柱; 马彬 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    爆震波点火器用于工程,其设计存在一个最佳结合点,使得在合适的管路中,爆震波传播速度、转捩距离、爆震波能量等能够符合点火器目标需求。为了研制适用于工程的爆震波点火器,在氢氧爆震波点火器基本特性试验的基础上,对初始混合气体的混合比等与爆震波特性的关系进行了研究。对实验结果进行分析认为。混合比对爆燃爆震转捩(DDT)距离影响较大,混合比大于3时,其转捩距离小于500mm。混合比增加时,爆震波传播速度会减小,但稳定的爆震波相对于波的混气的马赫数并小减小,维持在4.8左右。在初始混气压力不变情况下,质量流量可以提高爆震波能量,增强爆震波的点火能力。研究结论时爆震波点火器在工程中实际应用及以后的研究方向具有指导性作出。

  • 多级液氢泵级间导叶的设计与改进

    作者:李家文; 朱森元; 刘中祥 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    采用径向导叶的液氢泵的试验结果表明,导叶损失大,导致液氢泵效率低。提出了一种液氢泵流道式导叶的设计方法,并针对某液氧泵设计了级间导叶,试验结果表明,设计方法合理,降低了级间导叶的损失,提高了液氧泵的效率。

  • 基于奇异值分解的冗余惯导系统故障诊断

    作者:贾鹏; 张洪钺 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    为了验证奇异值分解法(SVD)存冗余惯性组件系统故障诊断中的实用性,进行了一系列的研究。以沿正十二面体对称侧面配置的六陀螺冗余惯件组件为平台,对2种基于奇异值分解的故障诊断方法进行了相心的实验,分析了不同类型故障下的故障诊断效果及其原因。实验结果证明了方法在实际应用中的有效性,2种疗法均可以正确的诊断出故障。奇异值分解法中的方法2不仅可以检测一个陀螺的故障,还可以检测2个陀螺同时发生故障的情况,有更广泛的实用价值。

  • 导弹质量矩控制技术建模与静态性能分析

    作者:周韬; 黄运平; 陈万春; 殷兴良 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    导弹为获得高超声速和高机动能力,必然在操纵、控制方面付出一定代价。针对所面临的困难,提出了质量矩控制方案。在分析了本方案优点的基础上,建立了质量矩控制导弹的动力学模型,包括质心动力学和绕质心的动力学方程。最后对质量矩控制模型进行数字仿真,对给出的滑块运动规律得出了三通道控制的多种响应曲线。尽管相对实际情况进行了一定简化,但是从静态控制模型获得的性能指标,已经能够证实本方案的可行性。

  • 导弹目标红外场景仿真技术的研究与实现

    作者:江龙; 姜志国; 薛斌党; 朱定强; 蔡国飙 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    红外场景的计算机仿真是导弹预警系统研究的重要环节。首先介绍了红外场景仿真系统整体组成;然后分析了红外场景仿真系统中导弹轨迹数据处理、背景云图变化模拟、卫星姿态扰动模拟以及探测器噪声模拟等关键技术,计提出了具体仿真实现方法;最后进行了仿真实验,合成出了部分导弹/背景图像。

  • 直接对准算法及遗传算法在SINS初始对准中的应用研究

    作者:夏恩松; 王艳东 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    分析了捷联惯性导航系统(SINS)应用直接对准算法进行初始对准的基本原理,并验证了基于中等精度惯性器件的量测值进行静基座直接对准的可行性。简要介绍了遗传算法(GA)及其搜索过程,提出了根据静基座直接埘准的结果,确定GA遗传空间的方法,并构造了GA的适应度函数。仿真结果表明,与常规滤波算法相比,结合使用直接对准和遗传算法两种方法进行SINS静基座初始对准,不仅大大缩短了对准时间,精度也与其相当。

  • 一种采用衰减记忆滤波的环月航天器自主导航方法研究

    作者:叶飚; 杨博 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    针对环绕月球运行的深卒探测航天器提出了一种新的自主导航方案,该方案是以两个环月航天器之间的相对位置矢量信息作为量测量,结合轨道动力学方程,对航天器的轨道自主估计确定,方案中考虑了符合实际的复杂摄动影响,并对描述动力学特性的数学模型与噪声的统计模型不准确而导致的滤波发散问题,提出利用一种经过衰减记忆改进的平方根非线性滤波(SRUKF)算法进行解决。对所提方案做了大量的计算机仿真,同时洋尽的分析和比较了由于衰减因子及采样周期变化所带来的影响。从仿真结果上看,衰减记忆滤波处理能够很好得抑制非线性状态转移条件下的滤波发散趋势。

  • 硅谐振式微传感器开环特性测试与数据处理

    作者:樊尚春; 杨军; 肖志敏; 蔡晨光 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    为了精确讣算出硅谐振式微传感器的谐振频率、谐振峰值和品质因数,根据硅谐振式微传感器的理论模型以及开环特性测试实测数据,通过分析讨论、仿真与实验从多方面比较了低通滤波与改进的最小二乘法等数据处理算法,并得到了整体最优的算法。所设计的相应程序为辟谐振武微传感器开环特性测试系统专用数据处理程序,同时本文讨论的算法也适用于其他类似的数据处理。

  • 基于边缘特征的相位相关简化方法在空间目标运动估值中的应用

    作者:赵丹培; 姜志国; 王延杰 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    提出利用基于图像边缘特征的相位相关简化方法来进行空间目标平移运动的检测。为了能有效抑制噪声和亮度变化的影响,在传统互相关方法的基础上提出一种先提取目标的边缘特征,再利用傅里叶平移特性进行归一化相位相关处理的检测方法,从而实现两幅相似图像间的相对平移矢量的准确估计,它较比时域方法和基于灰度信息的互相关方法能获得更准确的检测结果和更强的噪声抑制能力。同时,为满足系统实时性的要求,还采用了将二维图像映射为一维信号的简化方法,将程序执行时间缩短了4倍。仿真实验结果显示,利用边缘特征的简化方法对于受到严重噪声干扰的空间运动目标具有很好的检测结果,进一步证明了算法的有效性和实用性。

  • 硅有机物提高航天器树脂材料抗原子氧剥蚀性能

    作者:王鑫; 赵小虎; 沈志刚 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    为了提高航天器树脂材料的抗原子氧剥蚀的性能,把氨丙基三乙氧基硅烷加入到环氧树脂中,并对所制成的环氧树脂试样进行原子氧效应地面模拟试验。对试验前后试样的质量损失,表面形貌、表面成分和结构的变化进行了对比和分析。结果表明,添加有机硅烷可以有效地提高环氧树脂的抗原子氧剥蚀性能,试样的质量损失和剥蚀率明显下降。60小时实验之后,添加11.8%有机硅烷材料的剥蚀率约为纯环氧树脂的34%。

  • 光纤陀螺随机漂移ARMA模型研究

    作者:朱奎宝; 张春熹; 张小跃 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

    从理论上证明了山多个ARMA过程组成的平稳随机过程,可以南一个等效ARMA模型描述,并推导废模型的数学表达式。提出了一种新的平稳随机过程建模的有效方法,并应用于光纤陀螺随机漂移建模。采用功率谱密度分析光纤陀螺随机漂移组成,从而确定随机漂移的ARMA模型的形式和阶数。通过对实际光纤陀螺数据分析和建模,利用所得随机漂移模型对陀螺输出数据补偿,检验模型的适用件。结果表明废建模方法正确町行,采用该方法建立的光纤随机漂移模型具有很好的适用性,可以有效抑制光纤陀螺随机漂移。

  • 《宇航学报》征稿简则

    作者: 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

  • 热烈庆祝中国航天事业50周年热烈庆祝北京航空航天大学航天教学、科研50周年

    作者: 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

  • 《宇航学报》第四届编辑委员会

    作者: 期刊:《宇航学报》 2006年第05期

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