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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 2008年第03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
  • 月球探测器软着陆缓冲机构关键技术研究进展

    作者:陈金宝 聂宏 赵金才 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    对月球探测器软着陆缓冲机构关键技术及国内外发展概况进行研究,对国际上常用探测器缓冲器、展开锁定机构的结构组成,工作原理及其特点进行介绍。最后结合国外研究现状对新一轮探测器发展趋势进行预测,论文研究工作对于我国开展“嫦娥”二期探月工程具有参考价值。

  • 共线平动点的动力学特征及其在深空探测中的应用

    作者:侯锡云 刘林 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    首先系统地阐述了限制性三体问题中共线平动点的动力学特征,给出了这类平动点附近的中心流形(周期轨道和拟周期轨道)及双曲流形(稳定与不稳定流形)的计算方法,并在限制性三体问题模型下给出了相应的数值算例。在此基础上,进一步探讨了将探测器定点在共线平动点附近的条件和相应的轨道控制问题以及如何利用共线平动点的不稳定性实现节能过渡问题,并在太阳系多天体引力模型下给出了一些算例。

  • 面向效能的精确制导武器设计技术初探

    作者:殷志宏 高文坤 张克 关世义 崔乃刚 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    针对以“性能”为核心的设计不能满足信息化战争对精确制导武器研制提出的设计需求的问题,初步探讨了面向效能的精确制导武器设计技术。首先分析了国内外精确制导武器设计技术的发展,指出精确制导武器的设计技术向着以“效能为核心”的设计方向发展;其次分析了信息化条件下精确制导武器设计的六条基本原则;接着以这些原则为基础提出面向效能的精确制导武器设计理念,分析指出面向效能的设计是以追求满意设计为目标的优化设计;然后在新的设计理念的指导下提出了面向效能设计的技术框架,主要说明了面向效能的精确制导武器设计框架、效能基础、技术基础、基本模式和三项关键技术等;最后探讨了面向效能的精确制导武器设计方法的四个方面:模块化、智能化、通用技术的集成和信息通道的多元化。

  • 倾斜轨道六面体卫星极端外热流解析模型

    作者:宁献文 张加迅 江海 赵欣 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    卫星设计中,外热流分析是温度场计算的基础,也是极端工况选择的依据。非太阳同步倾斜轨道卫星外热流变化非常复杂,一般需要采用组合散热面的设计方法,这些都使得卫星极端外热流工况难于判断,给整星热分析以及热设计造成很大困难。通过合理的分析与简化,推导出倾斜轨道六面体卫星空间外热流的解析模型,提出一种新的地球反照周期平均值的简化计算方法,利用Nevada软件对数学模型进行了验证。最后以某倾斜轨道卫星为例对其空间外热流进行了详细的分析研究,结果表明:轨道空间外热流模型与专业软件计算结果之间误差很小,应用这一模型可以方便地分析倾斜轨道六面体卫星外热流的变化规律,进而得出卫星极端吸收外热流工况,为卫星高低温工况确定提供相关的设计依据。

  • 椭圆参考轨道卫星编队构形的最优机动控制

    作者:黎康 林来兴 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    研究了椭圆参考轨道编队飞行构形机动中的时间燃耗最优控制问题。以综合体现时间快速性和燃耗最优性的二次型性能指标作为优化准则,将构形机动的时间燃耗最优控制问题转化为一个线性规划问题,从而得到构形机动的最优机动时间以及相应的推力脉冲个数、幅值和作用时刻。最后在不计和计及地球引力摄动的两种不同情况下,分别利用Matlab和STK/Astrogator进行数值仿真,验证了控制算法的有效性。

  • 月球探测器返回轨道快速搜索设计

    作者:高玉东 郗晓宁 白玉铸 刘磊 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    结合月球探测器返回地球的工程需求多约束背景,在双二体模型的假设下建立了一套理论解析模型,并采用二分法的搜索算法,快速实现了满足多种约束条件下的月地返回轨道设计。文中给出的搜索算法及流程快速有效,其结果可为轨道的精确设计提供良好的初值,对于要求返回的月球探测器设计工程任务具有一定的理论指导意义和应用价值。

  • 太阳帆参数对稳定性的影响

    作者:龚胜平 李俊峰 宝音贺西 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    太阳帆的轨道和姿态控制是太阳帆研究的重要领域。在同时考虑太阳帆轨道和姿态的情况下,研究了太阳帆在悬浮轨道的被动稳定飞行问题。通过设计帆的面积和支撑有效载荷杆的长度,使太阳帆在轨被动稳定飞行,主要研究了两个参数对太阳帆稳定性的影响。研究结果表明,太阳帆的面积对帆的稳定性影响较大,面积较小时太阳帆总能被动稳定。杆的长度对帆的稳定性影响不大,给定杆的长度,通过设计太阳帆的面积总能使太阳帆被动稳定。

  • 日地系统CRTBP模型下飞行器编队的阈值控制

    作者:李鹏 崔平远 崔祜涛 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    针对深空探测中具有一般性的圆形限制性三体(CRTBP)模型,进行主从飞行器编队建模。将控制器设计转化为一类线性矩阵不等式问题,并权衡编队系统对燃耗、精度的要求以及推进器的推力范围,设计阈值控制方案。仿真实例参考NASA预研任务,给出编队机动和保持的控制过程,表明基于所述控制方案,编队系统满足性能指标要求。

  • 助推-远程滑翔三维飞行的热流峰值分析

    作者:郭兴玲 张珩 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    为简便分析助推-远程滑翔弹道三维情况下的热流特性,基于远程滑翔三维飞行动力学模型和热力学基本公式,根据助推-远程滑翔弹道的两类飞行弹道(平衡滑翔弹道和跳跃滑翔弹道)的特点,推导建立了两类弹道三维情况下平均热流和驻点热流计算的解析公式。详尽分析了再入角、再入速度、升阻比、滚转角和翼载荷对两类弹道热流峰值的影响规律。由分析可知在远程滑翔三维飞行情况下,滚转角对其热流峰值有显著影响;升阻比大于1,滚转角控制在60度以内,其热流峰值能够得到有效降低。

  • 导弹气动参数辨识与优化输入设计

    作者:汪清 钱炜祺 何开锋 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    导弹气动参数的可辨识性和辨识准度很大程度上取决于控制输入设计。首先阐述了导弹气动参数辨识的最大似然方法,在此基础上发展了一种控制输入的优化设计方法,目标函数取为参数估计的不确定椭球体积,最优解搜索采用粒子群优化算法。最后,给出一个样例导弹的优化输入设计和飞行试验气动参数辨识结果。计算分析结果表明,所发展的优化输入设计方法是有效的,辨识获得的气动参数可信度较高。

  • 可展天线的柔性索网结构找形分析方法

    作者:李团结 周懋花 段宝岩 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    给出了可展天线柔性索网结构形态分析的一种优化方法。在满足索网形面精度的条件下,用小三角形网格单元拟合反射面抛物曲面,生成索网结构的网格。以索网结构的网面精度为目标函数,以索网单元预张力值为设计变量,以索网松驰面积、强度和应力分布均匀性为约束条件,提出了基于遗传算法和有限元分析相结合的找形分析优化方法,将索网找形转变成一个带约束的最小化问题。对可展天线中常用的三种三向索网结构进行了找形分析,结果表明此优化找形方法是可行的,可应用于工程中其他索网结构的形态分析。

  • 导引头部件结构动态特性分析

    作者:黎定仕 张以都 王庆 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    导引头部件为螺栓装配体结构。为了准确分析装配体结构动态特性,利用弹簧、阻尼模型等效螺栓结合部对装配体结构动态特性的影响,在MSC.Patran中建立了导引头部件等效的有限元模型,用Nastran对其进行了模态分析。利用DASP系统对导引头部件进行模态试验,通过模态试验结果和有限元模态分析结果的对比,验证了有限元模型的正确性,表明等效的有限元模型能够正确表达导引头部件的动力学特性。

  • 面向任务的卫星总体构型分析方法研究

    作者:胡凌云 刘霞 陈月根 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    研究与空间环境、轨道姿态、任务目标及发射工具相关的卫星构型分析问题。从运载相容性、环境适应性、目标可见性等任务要求出发,归纳出相应的构型分析问题及影响因素,提出了以几何样机为主模型的多学科集成建模方法,并以自行开发的软件SSCA为背景,简要介绍了具体的实现框架。该软件已在月球探测卫星等多个型号上进行了应用验证。结果表明,本文所提出的方法是可行的、有效的,可以应用于早期阶段卫星构型方案的评估与验证工作中。

  • 交会对接V-bar负向单脉冲撤离的轨迹安全性研究

    作者:陈长青 解永春 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    研究了空间交会对接过程中V-bas负向单脉冲撤离的轨迹安全性问题。针对长方形禁飞区定义了两类安全的撤离模型;通过两个定理给出了这两种类型轨迹安全的充要条件,并加以证明;最后针对一组导航和控制都存在误差的撤离问题,通过选择合适的自由漂移初始相对速度,设计了制导脉冲,遍历仿真结果验证了单脉冲撤离理论的合理性和求解方法的有效性。

  • 温度对Whipple防护屏弹道极限参数影响的试验研究

    作者:黄洁 陈萍 简和祥 李毅 柳森 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    在中国空气动力研究与发展中心超高速所的超高速碰撞靶上进行了-110°、20°和150°温度条件下铝质Whipple防护屏在4.0~6.0km/s范围内的超高速撞击试验。试验获得了该Whipple防护屏在三种温度条件下的弹道极限参数及其变化规律,结果表明:在本文试验状态下,温度对Whipple防护屏弹道极限参数的影响不显著;试验得到的弹道极限参数均大于Christiansen方程的预测值。

  • 椭圆参考轨道水平圆构形编队设计与演化

    作者:李海阳 杏建军 唐国金 程文科 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    以椭圆参考轨道周期性线性绕飞条件为约束,给出了形式简单直观的椭圆参考轨道周期性相对运动的解析解。该解析解消除了Carter解中的定积分项,具备简单的表达形式,可方便快速地设计椭圆参考轨道编队卫星的构形。通过对周期性解析解的直观分析,设计了椭圆参考轨道水平圆编队构形,将水平圆构形的设计由传统的圆参考轨道推广到椭圆参考轨道;分析了椭圆参考轨道水平圆构形的特点,并研究了它的演变规律。该研究加深了对椭圆参考轨道周期性相对运动的理解,扩展了水平圆编队的应用范围。

  • 高超声速跳跃式飞行器弹道特性分析与优化设计

    作者:胡正东 曹渊 张士峰 蔡洪 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    对高超声速跳跃式飞行器的弹道特性与参数优化问题进行了讨论。首先介绍了高超声速跳跃式飞行器的概念与基本特征,接着详细分析了初始弹道倾角、初始速度、配平升阻比和初始质量对周跳弹道特性的影响,然后运用NSGA-Ⅱ算法实现了同时以飞行时间最短和能量最省为性能指标的弹道参数优化设计,最后通过与传统的定常巡航飞行进行比较说明了跳跃式飞行方案具有节能、快速抵达等优点。结果表明,上述方法适用于高超声速跳跃式飞行器的方案论证与初步设计。

  • 热控流体回路补偿器的热计算方法

    作者:范宇峰 黄家荣 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    在简要介绍流体回路补偿器的基础上,讨论了补偿器设计的一般热计算方法,提出了补偿器总容积确定的通用计算方法,并利用计算机技术编写了一套补偿器热计算通用计算程序。此外,针对某一载人航天器流体回路工作情况,对其补偿器进行了计算和分析,并获得相应设计参数。该项研究将为载人航天器流体回路补偿器的设计提供理论分析参考。

  • 卫星编队飞行精确动力学模型与三维定位系统

    作者:林来兴 车汝才 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    提出采用精确动力学模型应用多颗编队飞行小卫星实现三维定位系统(电子侦察卫星)。为此,首先应用运动学和动力学两种方法建立精确动力学模型和摄动方程,然后进行数学仿真和队形变化的分析,最后讨论位置保持控制策略。仿真结果表明:编队飞行三维定位系统定位精度高,不受纬度影响,而且可以实现全球同时定位功能。

  • 采用变惯量飞轮的航天器自适应姿态控制

    作者:贾英宏 徐世杰 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    变惯量飞轮(VIW)是一种新的航天器姿态控制执行机构。它不仅可以通过改变飞轮转速来提供控制力矩,还可以通过改变飞轮的转动惯量来实现这一目的。研究利用VIW的航天器自适应姿态跟踪控制问题。建立了以VIW为姿态控制执行机构的航天器姿态动力学模型,并设计了全局渐近稳定的自适应姿态跟踪控制律。该控制律可在航天器惯量参数未知的情况下准确跟踪给定姿态,并同时估计系统的惯量参数。在VIW的操纵律中,以VIW的转速为权重依据来分配VIW的两种模式的控制力矩,以使VIW的惯量模式输出较大的控制力矩并有效降低飞轮转速。数值仿真结果验证了系统的有效性。

  • 基于模态观测器的挠性航天器姿态控制

    作者:靳永强 刘向东 王伟 侯朝桢 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    针对带有挠性附件航天器的姿态跟踪问题,提出了基于挠性模态观测器的滑模控制律。采用混合坐标法建立挠性航天器动力学模型,构造挠性模态观测器观测挠性模态位移及其变化率。选择一类滑模面,用Lya-punov方法得出基于挠性模态观测器的滑模控制律,并给出了稳定性证明。分别在变速率姿态跟踪,恒速率姿态跟踪和零速率姿态跟踪的情况下进行了仿真。仿真结果显示,与一般的滑模控制律相比,提出的控制律能够有效提高姿态控制的稳态精度,减小挠性模态振动对姿态控制的影响。

  • 动态星图显示算法的设计与实现

    作者:胡宜宁 巩岩 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    为了对星敏感器进行功能和性能方面的测试,需要使用星模拟器,为其提供任一时刻、任一惯性坐标系下指向的模拟星图。星敏感器较短的积分时间特性,要求星模拟器具有较短的采样周期,为此,采取了分区检索导航星的设计方案。首先,根据星图视场,由各颗星的赤经、赤纬数据,对天球进行分区,并计算出给定的光轴所在的分区。然后,根据光轴分区位置,找出邻近的3×3个子区。最后,在这9个子区中,查找出视场内的星。同时,实现了星图的静态与动态模拟。模拟结果表明,利用该算法,可使星模拟器实现指标:星图视场为17.5°×13.1°;模拟星等为2.0~7.0等星;采样周期控制在毫秒级。基本满足动态星模拟器的大视场、宽星等范围、短采样周期等要求。

  • 卫星姿态确定与三轴磁强计校正

    作者:黄琳 荆武兴 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    讨论了三轴磁强计观测存在系统误差情况下的地磁姿态确定问题并提出几个可行算法。首先,通过将三轴磁强计系统误差参数扩展到四元数和陀螺常漂组成的原状态量中,提出一个姿态确定扩维UKF滤波器,接着利用姿态确定与参数辨识双重滤波器思想提出2个与姿态信息有关/无关的姿态确定双重UKF滤波器。最后,利用计算机仿真分析了扩维状态系统的可观性并检验了新滤波器的有效性与可行性。

  • 卫星干扰源定位系统中卫星星历校正技术

    作者:夏畅雄 叶尚福 王俊辉 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    卫星干扰源定位系统中,制约定位精度的主要因素是卫星的速度精度。而现有的卫星测控手段,普遍很难获得高精度的同步卫星的速度。研究了同步卫星的轨道变化,结合卫星动力学模型和干扰源定位原理,提出了一种新的卫星星历改进技术,为干扰源定位系统提供适合定位用的同步通信卫星星历。

  • 基于间接量测的卫星相对导航

    作者:赵长山 秦永元 王献忠 游金川 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    研究了以微波雷达作为相对测量设备的追踪星与近圆轨道上运行的目标星之间的自主相对导航问题。通过对卫星相对运动方程简化得到了线性的卫星相对运动方程。采用以雷达输出确定的直角坐标系下的相对位置作为量测,避免了直接使用雷达输出作为量测时量测方程的非线性问题,并给出了间接量测噪声方差矩阵的构造方法。根据线性的相对运动方程和量测方程设计了基于标准卡尔曼滤波器的相对导航算法。根据某微波雷达的性能参数进行的仿真结果表明:该算法与采用雷达的直接输出和EKF的算法导航精度相当,然而该算法避免了求解雅可比矩阵的繁琐过程,使滤波器的设计工作得到简化。

  • 基于星敏感器和GPS伪距差分的相对状态确定

    作者:覃超 刘向东 靳永强 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    针对双星编队飞行中的相对导航问题,提出了一种基于星敏感器和GPS伪距差分的相对状态确定方法。首先给出了相对轨道和相对姿态动力学方程,选取相对姿态基准坐标系,然后分别建立了星敏感器和GPS伪距差分的观测方程,运用Unscented卡尔曼滤波方法(UKF)设计了双星编队相对状态确定的UKF滤波器。利用一个仿真实例说明了该方法的可行性和有效性。

  • 一种应用于星光观测导弹姿态确定的强跟踪滤波算法

    作者:王新国 许化龙 李爱华 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    为提高基于星光观测的导弹姿态确定系统的非线性滤波器性能,对更具自适应能力的强跟踪扩展卡尔曼滤波器进行了研究。针对一般强跟踪扩展卡尔曼滤波算法的自适应能力有限的缺点,推导了一种能根据每一个状态噪声的变化来调解误差方差阵中相应的渐消因子的强跟踪滤波算法,根据其在导弹姿态确定中的应用特点对其进行了优化;并将其应用到基于星光观测的导弹姿态确定仿真中以验证算法的效果;仿真实验说明算法的速度、精度和可靠性能够满足基于星光观测的导弹姿态确定的需要。

  • 偏转头导弹建模及控制方案设计

    作者:周军 王旭刚 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    针对采用侧滑转弯方式的偏转头导弹,设计了三通道独立控制方案,给出了俯仰和偏航通道的稳定回路和过载控制原理图,设计了控制器。将弹头驱动系统的输出与导弹数学模型输入转换关系作为一个模块加入稳定控制回路,可简化控制设计,提高控制精度。偏转头导弹运动模型的俯仰和偏航通道相互独立,而滚动通道与其余两个通道间存在耦合。将滚动通道运动模型中的耦合项视作扰动,采用变结构控制理论设计自动驾驶仪,控制律的设计基于被控对象参数摄动的上下界,增强了控制系统的鲁棒性,仿真分析表明采用该方法设计的控制器能够抑制外界干扰和参数摄动,可以为偏转头导弹控制系统工程设计提供参考。

  • 基于能观度分析的信息融合自主导航算法

    作者:乔国栋 倪茂林 李铁寿 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    基于能观度分析,提出一种地月转移轨道的自主导航算法。以成像敏感器提供的地心方向和月心方向作为两种观测量,该算法将转移轨道分为若干段,计算每段轨道内两种量测模型对应的能观度。根据计算结果,利用模糊逻辑系统和信息融合技术产生每段轨道的优化量测模型,进而通过扩展卡尔曼滤波算法确定探测器轨道。文中给出的月球探测仿真算例,验证了所提导航算法的有效性。

  • 一种适应较大INS速度误差的地形辅助导航算法

    作者:翁璐斌 田原 姚金良 台宪青 杨一平 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    地形辅助导航是飞行器实现自主导航定位的重要方式之一。传统的地形辅助导航算法在匹配过程中,一般对惯性系统的速度误差范围有较严格要求,当速度误差过大时匹配正确概率会迅速下降。提出了一种新的基于短链修正的概率数据关联地形辅助导航算法,首先,依据短时间内由速度误差积累的航位漂移较小的特性,通过附近短链的关联滤波结果修正长链上的节点;其次,设计了通过匹配链后验概率构造关联概率的方法。该方法能较好地处理INS速度误差较大的情况,仿真结果表明该算法的正确匹配率,均方根误差和圆概率误差均优于TERCOM算法和直接基于概率数据关联的地形辅助导航算法。

  • 光学有效载荷运控模式优化的多种群遗传算法

    作者:徐伟 金光 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    对光学有效载荷运控模式进行优化设计可提高光学有效载荷的工作效率。将其数学模型建立后,优化问题可归结为有约束条件的多变量函数极大值求解问题。针对该模型,提出了使用多种群遗传算法(MPGA)的求解方法,即对0-1二值型变量和实型多维变量分别编码构建种群,以实型多维变量为中心,联合0-1二值型变量进行遗传运算求得函数极大值。此外,通过具体算例对该算法进行了仿真,仿真结果表明该算法能够克服传统优化方法求解速度慢且易陷入局部最优陷阱等方面的不足,适合大规模多区域搜索,可快速得到全局最优解,能更好地满足对光学有效载荷进行智能控制的技术要求。

  • 升力式再入侧向制导的无奇异方位误差算法

    作者:李洪波 肖业伦 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    升力式再入侧向制导的传统方位误差算法在地球南北极点处有奇异,在极点附近呈现病态;使用该算法的侧向制导律在极点处无法产生制导信号,在极点附近制导信号错乱。根据方位误差的物理意义,结合无奇异的再入飞行器质心运动方程,利用位置和速度三元数,提出了无奇异的方位误差算法。针对某假想的在极区再入的升力式再入飞行器,在固定纵向控制参量的情况下,进行仅检测侧向制导在极区的有效性的再入过程仿真。算例显示,对于同一侧向制导律,使用无奇异算法可避免传统算法在极区存在的奇异性问题。此外,新算法的计算细节无需因地球模型和再入飞行的地域不同而进行调整,与传统算法相比有更好的普适性,适合需要满足全球到达飞行任务要求的制导律使用。

  • 挠性陀螺仪最优位置试验设计

    作者:富立 刘文丽 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    采用二次曲面复合设计的试验设计思想,在D-最优准则条件下,研究了挠性陀螺仪最优位置试验设计方法。在此基础上,提出了一种最优的八位置试验方案。试验结果表明,采用该八位置试验方案估计一次项漂移系数的精度比IEEE Std 813-1988中规定的八位置试验方案估计的精度高。

  • 光强干扰调制对光纤陀螺零偏的影响

    作者:潘雄 张春熹 宋凝芳 金靖 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    方波调制信号是全数字闭环光纤陀螺的基准信号,该信号会通过电源线、地线或以空间电磁场的形式耦合到光源驱动电路上。基于相干检测原理,推导了由该耦合信号产生的等效相位延迟的计算公式,利用仿真模型估算了-120dB耦合强度对不同精度陀螺闭环零偏的影响,利用锁相放大器(LIA)测量了实验电路板上耦合信号的幅值,证明了该耦合信号与光纤陀螺零偏的相关性。光源驱动电路抗干扰改进后实验样机精度提高了40%,即0.14°/h。结果表明:光源驱动电路中耦合的方波信号是光纤陀螺产生零偏的因素之一,必须在硬件设计或信号处理算法上加以抑制。

  • 采用单框架控制力矩陀螺和动量轮的航天器姿态跟踪控制研究

    作者:金磊 徐世杰 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    研究利用单框架控制力矩陀螺(SGCMGs)和动量轮(MWs)组成的混合执行机构,完成航天器的姿态跟踪控制。由于现有的奇异避免操纵律无法保证SGCMGs的完全可控,而且无法精确地输出指令力矩,本文提出一种SGCMGs&MWs的混合执行机构方案。首先建立了带有混合执行机构的系统动力学模型,并基于此模型设计了姿态跟踪控制律。然后利用奇异值分解的方法将指令控制力矩进行分解,并分别分配给SGCMGs和MWs,从而当SGCMGs接近奇异时,使MWs输出沿奇异方向的指令力矩。在完成指令力矩分配后再分别设计SGCMGs和MWs的操纵律。数值仿真结果表明,利用此混合执行机构能够实现力矩的准确输出,并且SGCMGs在奇异时仍然可控,从而验证了所设计操纵律的有效性及此方案的可行性。

  • 高速攻击型无人机非线性鲁棒制导律研究

    作者:耿峰 祝小平 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    高速攻击型无人机是一种自杀式的精确制导武器,具有许多巡航导弹不具备的优点,是当前世界各军事强国研究的热点。为了使高速攻击型无人机能精确攻击各类具有较高机动性的目标,提出了一种非线性混合H2/H∞鲁棒制导律。由于混合H2/H∞控制具有H2控制的优良品质和H∞控制的鲁棒性,这种制导律对目标机动及其它不确定性干扰不敏感。耦合非线性汉密尔顿-雅可比偏微分不等式组是否有解直接关系到非线性混合H2/H∞鲁棒制导律的实现。现对耦合非线性汉密尔顿-雅可比偏微分不等式组进行了适当的等价转化并求解,得到了一组解析解。通过仿真研究,该制导律被证明具有较好的制导精度并对目标机动等不确定性干扰具有较好的鲁棒性。

  • 基于转动基座的SINS初始对准方法研究

    作者:钱伟行 刘建业 赵伟 赵文芳 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    提出了一种基于转动基座的快速估计平台失准角的初始对准方法,研究了扩展观测量的Kalman滤波算法,运用谱条件数方法分析了载体在转动基座方式下各状态量的可观测度,指出转动基座初始对准的可观测度优于传统最优二位置对准。初始对准计算机仿真结果进一步验证了该方法的快速性与精度,可为进行SINS快速精确对准方法研究提供理论与工程应用参考。

  • 一种小卫星模拟装置的动态模型辨识

    作者:耿立辉 张涛 马景然 萧德云 宋靖雁 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    针对一种小卫星模拟装置的动态模型辨识问题,提出了一种多变量两阶段辨识方法。在对该单轴小卫星模拟装置控制系统进行激励信号选取和实验设计的基础上,利用这种方法对反映模拟装置动态特性的低阶广义姿态模型进行了辨识,并用实验数据进行了模型检验。此模型为该小卫星模拟装置的控制器设计和状态估计提供了重要的依据。通过单轴小卫星模拟装置的辨识实验验证了这种辨识方法的有效性。

  • 基于视觉抗扰动测量空间目标位置姿态

    作者:尚洋 于起峰 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    提出了固连修正相机和基于光束法平差实时修正测量系统参数两种基于视觉抗扰动测量空间目标位置姿态参数的方法,并给出了数字仿真和实物实验结果。机器人在空间等恶劣环境中的自主导航中,由于空间的温差巨大等不利条件,而且存在着许多不可预知因素,使得用于机器人导航的视觉测量系统易受扰动并严重影响对目标相对位置姿态参数的测量结果。通过所提出的抗扰动测量方法,在测量系统参数受扰动的情况下,仍能得到与未受扰动时精度相当的测量结果。

  • 高精度磁悬浮CMG框架测角的快速最优估计算法

    作者:陈冬 房建成 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    为了提高磁悬浮控制力矩陀螺(MSCMG)框架系统的速率伺服精度,克服旋转变压器的测角精度有限的缺点,提出一种高精度MSCMG框架测角的快速最优估计算法。该算法根据旋变角位置信号对位置和速度信号进行实时滤波估计,从而抑制信号中的随机噪声,通过改进的滤波增益确定方法降低了算法复杂度。最后该方法在DSP上实现,实验证明其有效可行,提高了测角精度,实现了由低精度传感器获得高精度速率伺服的性能。

  • 微小型捷联惯性测量单元标定及补偿方法

    作者:李建利 房建成 盛蔚 陶冶 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    在MIMU(微小型惯性测量单元)角速度及加速度通道误差数学模型的基础上,提出一种利用三轴速率转台的MIMU快速高精度标定补偿方法,介绍了各参数的测量原理及误差系数的计算公式,得出了相应的误差数学模型及修正算法。利用三轴转台进行姿态运动试验,试验结果表明,补偿后系统捷联惯性导航解算的三方位姿态误差小于1.5度。该标定补偿方法对提高MIMU的工作精度具有现实意义及工程适用价值。

  • 基于自适应小波网络的反舰导弹非线性控制算法研究

    作者:陈洁 潘长鹏 顾文锦 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    提出了一种综合运用动态逆、小波神经网络和滑模控制的非线性控制方法。首先运用动态逆理论对非线性系统进行近似线性化,利用具有在线学习能力的小波网络来抵消系统的误差,根据李雅普洛夫稳定理论导出了网络权值的自适应调整规则,用滑模控制和鲁棒控制分量保证了系统的鲁棒性。将该非线性控制算法用于某型STT导弹的控制系统设计,并采用输出重定义技术解决原系统的非最小相位问题。仿真结果表明,这种方法能有效消除扰动的影响,提高导弹过载控制系统响应的精度。

  • 求解广义特征值问题设计导弹H∞增益调度自动驾驶仪

    作者:于剑桥 罗冠辰 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    通过构造广义特征值问题求解H∞增益调度问题的最优解。采用矩阵奇异值分解理论,由H∞增益调度问题的线性矩阵不等式求解条件出发构造了用于求解H∞增益调度问题最优解的广义特征值问题。将所构造的广义特征值问题应用于D-K-D迭代算法中,以某地空导弹为例设计了H∞增益调度自动驾驶仪。仿真结果表明,所设计的自动驾驶仪的动态特性在导弹飞行条件大范围变化时,具有相当好的一致性,从而验证了广义特征值问题构造的正确性及其应用于H∞增益调度问题求解的可行性。

  • 再入钝锥体绕流流场电磁散射特性分析

    作者:常雨 陈伟芳 曾学军 孟刚 吴其芬 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    采用分段线性电流密度递归卷积时域有限差分(PLJERC-FDTD)方法计算再入钝锥体绕流流场电磁散射特性,分析钝锥体等离子体包覆绕流流场的RCS频率特性、极化特性及双站散射特性。计算表明,在马赫数较小(本文Ma≤10)时,马赫数变化对绕流流场后向RCS影响较小。电磁波垂直锥体母线入射时,极化方式(本文极化角0°和90°)改变对绕流流场后向RCS影响较小;绕流流场后向RCS随入射波频率变化曲线可用两条直线来逼近;随入射波频率增大,绕流流场后向RCS振荡上增。前向散射是全方位散射中RCS取得最大值的方向;入射角大于钝锥半锥角时,除前向RCS外,以锥体母线为基准的镜面反射方向RCS比其它散射方向RCS大。

  • 卫星钟差预报的Kalman算法及其性能分析

    作者:朱祥维 肖华 雍少为 庄钊文 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    钟差预报是卫星导航系统应用中的一项关键技术。Kalman算法作为一种最优预测算法,在原子钟时间尺度、GPS钟差预报中得到了广泛的使用。但是,GPS钟差预报的Kalman模型中通常只考虑了钟差的确定性部分,将随机性部分简单作为白噪声处理。对随机性部分采用幂律谱模型,分析了Kalman算法用于卫星导航系统钟差预报的性能和适用条件。论文首次详细讨论了钟差变化中的确定性部分和随机性部分对钟差预报误差的影响;文中还完善了前人文献中利用阿伦方差计算Kalman预报噪声方差阵的推导;最后利用IGS数据,比较和分析了四种情况下Kalman预报、递推最小二乘和灰色系统GM(1,1)预报精度。结果表明在数据充足的情况下,对于一天内的短期预报,Kalman算法精度最高,预报结果与IGS事后精密钟差的标准差小于10ps。

  • 航天员呼吸强度的时序模式相似性比较研究

    作者:李大琪 沈钧毅 陈宏敏 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    研究航天员呼吸强度时序模式相似性比较方法。利用小波变换将数据样本中的信号和噪声分离,将样本信号划分成多个连续的单调区间,用年n阶多项式对区间进行分段拟合,由拟合多项式的各阶系数、区间宽度、信噪比组成该分段区间的特征向量,由此得到所有数据样本的特征向量序列。小波分析算法可以有效地分离噪声信号,多项式函数能够很好地拟合数据样本,用特征向量的余弦距离可以对独立或连续区间的相似度进行准确地比较。根据上述方法,实现了时间序列的相似性搜索,并用于航天员呼吸强度时序变化模式的识别。

  • S4R功率调节技术在航天器上的仿真研究与实现

    作者:雷卫军 李言俊 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    对于大功率母线的航天器,传统的母线功率调节技术因为诸多缺点已经不能适应母线功率不断增大的要求。S4R作为一种新型的卫星母线调节技术能够很好的控制母线电压,同时具有优良的电池充、放电特性和很高的效率。在对国、内外S4R技术研究的基础上,从S4R的工作原理出发,给出了S4R功率调节技术的实现策略。在此基础上进行了实际电路的仿真分析,最后给出了部分实际的工作波形.并展望了其应用前景。

  • 一种基于最小二乘估计的UWB同步捕获算法

    作者:杨莘元 毕晓艳 吕威 李一兵 殷潜 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    在相关接收机的基础上提出了一种基于最小二乘估计的低复杂度PAM-TH-UWB信号同步捕获算法,并利用巴克码的局部自相关特性设计了一种简单的训练序列。该算法只需要对符号速率的采样结果作简单的相关运算就能实现同步参数的估计,与传统需要极高采样率(几GHz)的同步算法相比,它极大地降低了系统的复杂度和运算量,同时也提高了捕获速度。仿真结果表明,该算法在密集多径信道模型下能精确快速地实现同步捕获,使用较短的训练序列就可实现优良的捕获性能和系统误符号率。

  • 在单脉冲内基于Radon-Ambiguity变换的加速度估计方法研究

    作者:贾舒宜 王国宏 杜文超 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    根据雷达发射恒定载频信号时匀加速目标回波为线性调频(LFM)信号的特点,研究了在单脉冲内基于Radon-Ambiguity变换(RAT)估计目标径向加速度的问题,首先采用Radon-Ambiguity变换(RAT)得到信号的调频斜率,进而根据调频斜率估计出目标径向加速度。分析了加速度分辨率和加速度估计效率,讨论了信号时长和搜索步长对测量加速度精度的影响,最后仿真实验结果验证了方法的有效性。

  • 基于局部特征核主成分分析的SAR图像识别方法

    作者:张静 王国宏 杨智勇 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    利用传统的核主成分分析方法识别SAR图像时,存在目标姿态角依赖性强、图像象素之间关联性差等问题。针对这些问题,提出一种基于局部特征核主成分分析的SAR图像识别方法。该方法首先对图像进行相关预处理,然后结合SAR图像的特点提出一种基于局部特征核主成分分析的特征提取方法,最后设计了一种双分类器对提取的特征进行分类。MSTAR仿真实验表明:该方法不仅可以增强图像象素之间的相关性,而且对目标姿态角不存在依赖性,仿真结果验证了方法的有效性和可行性。

  • 基于图论Gomory-Hu算法的SAR图像多尺度分割

    作者:刘丙涛 田铮 李小斌 周强锋 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    由于SAR图像含有斑点噪声,很难有效的分割出精确的结果,为此提出一种新的基于图论的SAR图像分割方法,证明了算法具有最优解,分析了算法的复杂度,验证了算法具有实时性。该算法通过构造多尺度结构快速找到收缩图以及初始图的子图集合,然后对其分别应用Gomory-Hu算法得到对应的等价树,最后根据规则得到初始图的等价树,按照割值由小到大依次去边后,可得到对原图的最优划分,映射回图像则可得分割结果。实验结果说明了算法的有效性和实时性。

  • 宽波束角大测绘带UWB SAR的子孔径子带运动补偿算法

    作者:薛国义 周智敏 赖涛 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    VHF/UHF波段的正侧视条带式超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)通常具有宽方位波束角和大处理测绘带特性,这些特点造成了雷达回波相位误差的距离空变和方位空变,使得传统的运动补偿算法失效。从载机视线误差对回波相位的影响出发,推导了一种在回波距离压缩后、距离迁徙校正前的子孔径子带补偿算法。通过将距离压缩后的回波沿距离向分块,沿方位向分子孔径,并将距离向和方位向的空变误差补偿紧密结合,提高了补偿效率。计算机点目标仿真结果,验证了该算法的有效性。文中还给出了子孔径和子带的划分原则及子孔径子带补偿算法与扩展ECS算法结合的方法。

  • 一种软件化激光引信的实现方法

    作者:靳辰飞 赵远 张宇 周毅刚 孙传鹏 孙秀冬 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    测距精度是衡量激光引信性能的重要指标之一。以往模拟信号波形处理中常采用前沿阈值法来检测处理波形。但是当激光回波波形因各种因素发生随机起伏和畸变时,这种方法就会出现较大的误差,严重地影响测距精度。设计了一种基于DSP硬件平台的软件化激光引信实现方案,给出了模块化后的硬件电路结构图以及各个功能模块的作用和相互之间的关系。研究了用数字波形处理技术提取测距基准的波形质心算法。通过计算机模拟比较了前沿阈值法和波形质心算法的性能,仿真结果显示波形质心算法具有较低的虚警概率、漏警概率和较高的测距精度。

  • 雷达辐射源的序贯识别方法

    作者:杨博 许丹 黄知涛 周一宇 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    针对雷达信号环境,依据已知的模板信息,提出了一种雷达辐射源序贯识别方法。通过理论推导和仿真分析验证了该算法的可行性,并与传统的统计分析识别[1]方法相比,该方法能够更充分地利用辐射源的脉冲信息,提高复杂电磁环境下的辐射源识别能力。仿真结果显示该方法的识别效果优于统计分析识别方法。

  • 伪码调相与线性调频复合调制引信

    作者:周新刚 赵惠昌 刘凤格 涂友超 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    在介绍伪码调相引信的原理基础上,首先分析了连续波伪码调相引信存在的多普勒敏感问题,提出了一种能抑制多普勒频率的复合体制引信-伪码调相与线性调频复合调制引信。然后详细阐述了这种复合调制引信的系统实现原理,推导了各个阶段的信号形式,最后通过分析复合引信的特性,证明了这种复合引信具有优越的性能,尤其是具有多普勒不敏感性和极强的抗干扰能力。

  • 超磁致伸缩材料微位移驱动器的设计与实验研究

    作者:谢鹏程 邓荣坚 杨卫民 丁玉梅 肖俊东 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    超磁致伸缩材料是国防、航空航天和高技术领域中一种重要的功能性材料。基于超磁致伸缩材料的工作特点,提出了超磁致伸缩材料微位移驱动器的结构原型,详细介绍了微位移驱动器中位移传递和放大机构、驱动线圈及控制电路的设计过程及其设计理论和方法。实验样机采用了多级杠杆叠加的结构形式进行位移传递和放大,实验结果验证了设计理论和方法的可行性和实用性。

  • MSCMG永磁偏置磁轴承的低功耗控制方法研究

    作者:刘珠荣 房建成 韩邦成 于灵慧 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    磁悬浮控制力矩陀螺(MSCMG)在输出力矩且不计重力引入的功耗时,磁轴承的铜耗与输出力矩的平方成正比。这个问题不仅导致在输出额定力矩时,磁轴承的功耗在总功耗中占有较大的比例,而且最终限制了磁悬浮控制力矩陀螺的最大输出力矩。为解决这一难题,提出了通过控制转子悬浮位置由永磁体提供转矩的方法,并且分析了转子位置变化对输出力矩的影响。通过仿真和实验表明,输出力矩时磁轴承的功耗可降至静浮水平,样机实验表明,输出力矩为21Nm时磁轴承铜耗降为原来的34%。

  • 小型、快速SMA空间解锁机构的设计与试验研究

    作者:闫晓军 于海 张可 赵坚城 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    航天器上需要解锁机构完成结构的分离任务,目前广泛采用的火工品螺栓存在安全和冲击等问题,因此其应用在某些场合受到限制。以太阳板二次展开的解锁为例,本文利用形状记忆合金(SMA)的记忆特性发展了小型、快速SMA空间解锁机构;选用Liang-Rogers本构模型,对解锁机构的核心部分-驱动器进行了设计;完成了解锁机构的样机研制和调试,进行了地面展开试验测试。研究结果表明:利用28V星载电源,研制的SMA空间解锁机构在0.1s内实现了解锁分离。新型SMA解锁机构安装体积小,解锁速度快,能够满足多个解锁机构同时使用的同步性要求,有很大的工程应用潜力。

  • 铺层方式对复合材料壁板热颤振特性的影响

    作者:杨智春 谭光辉 夏巍 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    采用分步求解的方法进行复合材料壁板的热颤振分析。先分析热效应产生的壁板附加刚度,再将壁板的热刚度效应引入到壁板颤振模型中进行壁板颤振分析。通过一块四边固支壁板的热颤振分析算例,验证了这种壁板热颤振分析方法的正确性。进而针对高速飞行器结构中的复合材料壁板热颤振问题,分析了三种不同铺层方式的复合材料壁板在受到面内均匀热载荷时颤振临界速度随温升的变化规律。结果显示:(1)层合复合材料壁板的铺层比例和铺层顺序对壁板的热颤振临界速度都有明显的影响;(2)温升可导致壁板颤振临界速度明显降低,且铺设方式不同,下降程度不同;(3)在颤振危险模态不发生变化时,壁板颤振临界速度随温升而下降的趋势近似呈线性关系。

  • 三维五向编织复合材料宏细观力学性能分析

    作者:徐焜 许希武 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    基于三维五向编织复合材料的细观结构胞元,采用细观有限元方法建立了材料宏观等效弹性性能的力学分析模型。模型数值结果与拉伸试验数据基本吻合,说明模型可用于该材料的宏观力学性能预测。经分析其细观应力分布及变形,表明基于胞元分析的力学模型能有效预测含周期性结构材料的细观力学响应。由于该模型能给出较为合理的细观应力应变场,为进一步开展三维五向编织复合材料的失效分析奠定了基础。

  • 一种用于空间在轨装配的两级递阶智能规划算法

    作者:郭继峰 王平 程兴 崔乃刚 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    为了解决空间装配规划问题,分别在桁杆层通过连接矩阵来表示装配序列,在结构单元层通过定向图表示法保证装配任务的可行性,并给出了一种多空间机器人连续装配策略。由此提出了一种两级递阶智能规划算法:一级规划根据分层表示,通过考虑装配方向和时间影响的改进蚁群算法生成无任务分配的装配序列;二级规划根据连续装配策略和一级序列,进一步通过考虑任务空闲度和路径效率影响的改进蚁群算法递阶生成有任务分配的装配序列。算例研究分别给出了两级规划得到的装配序列,并检验该算法是可行的。

  • 舱外航天手套关节阻尼的建模与测量

    作者:方红根 谢宗武 刘宏 王建宇 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    针对EVA手套(Extra Vehicular Activity Glove,舱外航天手套)弯曲时产生的皱褶现象,采用几何近似的方法对该现象进行几何建模型,通过分析皱褶的应力状态以及因Brazier效应产生的体积变化,获得了关节弯曲角度与外力、内部压力之间的关系。该关系表明EVA手套与刚性梁具有不同的弯曲模式。为避免内置式测量的缺点,利用平行四边形连杆和齿轮的组合设计了一种外骨骼机构。该机构能在EVA手套的背部驱动其产生模拟人手弯曲和伸展运动,同时位于指尖的力传感器输出运动过程中的阻尼力,该阻尼力可达8N并具有滞后特性。最后将理论计算的功与外骨骼机构做功进行比较,验证了褶皱建模的有效性。

  • 洁净真空与失重和超重环境滚动轴承的设计与试验

    作者:陈善飞 王正良 陈爱戎 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    基于磁性流体不能旋转密封其它液体,但应能够旋转密封磁性流体本身的构思,研制磁性流体润滑和密封的滚动轴承。利用含10%纳米Fe3O4的聚α-烯烃合成油(PAO)基磁性流体的优良润滑性能,在实验测试的基础上,选择高粘度的25w/50聚α-烯烃合成油基磁性流体代替滚动轴承的润滑脂。利用磁性流体离心式转动密封具有零泄漏和极低磨损微粒排放的优异密封性能,在计算分析和结构优化设计的基础上,选择低粘度的5w/30聚α-烯烃合成油基磁性流体作为离心式密封介质,用磁性流体离心式转动密封代替滚动轴承的橡胶密封。试验表明:这种离心式磁性流体转动密封的滚动轴承有效地减少了润滑剂的散失和磨损微粒的排放,适用于洁净、真空、失重和超重的特殊环境。

  • 基于可靠性增长试验信息的可靠性综合验证方法

    作者:李学京 杨军 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    利用可靠性增长试验信息进行可靠性综合验证,减少了试验样本量,节约了试验费用和时间,同时降低了风险。对单台系统失效截尾的可靠性增长试验,基于AMSAA模型,给出了利用增长数据进行可靠性验证的统计方案,在增长信息充分的情形下,可直接做出判决,这样就能利用可靠性增长试验代替可靠性验证试验;而在增长信息不够充分,不能直接作出判决时,利用增长试验信息,制订追加试验方案,与传统的定数截尾可靠性验证方案相比,追加试验方案减少了验证试验所需样本量,降低了双方风险。

  • 被动吸水材料在载人航天器湿度控制中的应用研究

    作者:姜军 刘强 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    结合载人航天器密封舱的实际情况,建立简化的理论分析模型,分析载人航天器内被动吸水材料热、湿传递过程,并讨论了影响湿度控制方案的几个主要条件。系统描述了被动吸水材料设计方案和性能。通过地面湿度扩散试验和飞行试验,验证了该设计方案,证明被动吸水材料设计方案合理可行,在其它湿度控制措施共同作用下,能够满足载人航天器湿度控制的要求。

  • 《字航学报》编委会国防科技大学工作会议纪要

    作者: 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

    2008年4月28至29日,根据2008年编委会工作会议精神和中国宇航学会领导的安排,《宇航学报》编委会本年度的第一次地区性工作会议在国防科技大学顺利召开。学报多位资深编委,国防科技大学的优秀审稿专家,以及学报编辑部成员共19人出席了此次会议。会议由学报副主编、装备指挥技术学院原院长常显奇同志主持。

  • 《宇航学报》国际科技大学编委工作会议剪影

    作者: 期刊:《宇航学报》 2008年第03期

相关期刊
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