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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 2009年第06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
  • 智能优化算法及其在飞行器优化设计领域的应用综述

    作者:杨希祥 李晓斌 肖飞 张为华 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    在对国内外相关文献进行系统研究的基础上,阐述了飞行器优化设计领域应用较为广泛的几种智能优化算法的基本原理,分析了算法的优缺点和改进方法,总结了算法在飞行器轨迹、气动和控制等学科优化设计中的应用情况。同时,文章对在飞行器优化设计领域应用刚刚起步,但较有发展前景的智能优化算法的特点和应用情况进行了概述。最后,对智能优化算法在飞行器优化设计领域应用的未来研究方向进行了分析。

  • 霍尔推力器振荡问题的研究综述

    作者:江滨浩 赵一男 魏立秋 王春生 于达仁 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    自前苏联1971年将霍尔推力器成功地应用以来,霍尔推力器以其优异的性能,在卫星轨道保持和变轨运行过程中成为最佳动力装置之一,由于霍尔推力器自身工作原理所产生的等离子体振荡,其频率从几十kHz到几GHz,包含推力器中各种物理现象、与推力器中粒子电离、加速、传导等等离子体微观物理过程息息相关,一直是该领域的研究热点和焦点问题。系统总结了各国主要研究机构对于霍尔推力器振荡问题的理论和实验研究成果,结合自身对霍尔推力器等离子体振荡物理过程的认识,分析了目前尚待解决的振荡问题,对于进一步深入研究霍尔推力器的等离子体振荡问题具有一定借鉴意义。

  • 运载火箭总体多学科协同优化平台方案研究

    作者:吴魁 华楠 弓川锦 罗军 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    为了将多学科设计优化应用于运载火箭总体设计中,提出了基于MDO思想的运载火箭多学科协同优化设计平台方案。系统论述了平台定位、功能需求、顶层组成框架设计、人员角色、总体优化设计活动流程等相关内容。平台实现了运载火箭的专业设计工具集成、信息集成、总体设计流程定制,并支持分布式协同设计和优化设计。

  • 空间可展开结构拓扑综合方法研究

    作者:李团结 王尧 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    空间可展开结构的构型用邻接矩阵表示,采用拓扑变换的方法来研究空间可展开结构的拓扑综合。通过构件的增加、减少以及连接关系变化的变胞综合方法实现不同构型之间的变换运算。以周边桁架可展开天线结构为例,通过构型变换,得到了不同于目前同步展开/收拢方式的混合展开收拢方式,以及新的可展开结构的构型。通过所得类型的运动仿真,表明了混合展开方式以及新的可展开结构类型的可行性,验证了空间可展开结构拓扑综合的变胞综合方法。

  • 风洞自由飞实验结果的精度、准度

    作者:贾区耀 杨益农 蒋增辉 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    风洞自由飞实验是一项特殊的地面风洞实验,用风洞自由飞实验研究了飞行马赫数M0.6~6.0飞行海拔高度最高达45公里范围内多个飞行器的动态气动特性。因而首先需回答风洞自由飞实验结果的精确度、可靠性。坚持用天(飞行)——地(地面风洞自由飞实验)一致作为评定实验结果准度、可信度最重要最终的考核标准。

  • 新型高超声速飞行器的气动设计技术探讨

    作者:蔡巧言 杜涛 朱广生 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    气动技术是高超声速飞行器的重要支撑技术。目前高超声速飞行器迅速发展,飞行器向外形复杂化、大气层滑翔飞行方向发展。高超声速飞行器飞行时间加长,飞行距离延长。新型高超声速飞行器的迅速发展向空气动力学领域提出了众多高难度的问题,需要研究新的技术加以解决。结合高超声速飞行器发展的方向和一些典型项目的气动需求,针对高超声速飞行器可能的新型气动布局和相应的气动设计技术进行了探讨。

  • 软着月任务窗口与轨道设计方法研究

    作者:白玉铸 郗晓宁 高玉东 刘磊 黄文德 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    建立了一套应用于多约束条件下软着月任务的窗口计算以及轨道设计方法。针对经历发射段、地月转移段、绕月段及动力下降段的月球探测器,综合考虑各个特征点的位置、光照、测控等约束,结合轨道特性,采用着月点→近月点→入轨点→发射点倒推的方式,快速确定探测器的发射窗口。在其中选择发射时刻后即可计算转移轨道的轨道根数初值,并搜索计算精确轨道。该方法对于我国月球探测后期工程的发射窗口计算与轨道设计工作有较重要的参考价值。

  • 月球精确定点软着陆轨道设计及初始点选取

    作者:单永正 段广仁 张烽 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    研究了一种应用参数化控制求解月球探测器精确定点软着陆最优控制问题的方法。首先用约束变换技术将不等式约束进行了近似处理,而后利用若干个分段的常数去逼近最优解,再根据强化技术通过时间轴上的变换,将每一段参数的持续时间转变为一组新的参数,于是最优控制问题被转化为一系列参数优化问题。最后应用经典的参数优化方法即可求得最优控制函数的一个近似解,通过增加参数个数,重复优化得到逼近连续最优解的参数化解。同时在优化过程中考虑了制动初始点的选取对结果的影响。仿真结果表明了所提设计方法是简单、有效的。

  • 基于空间算子代数的空间多体系统动力学递推计算

    作者:魏承 赵阳 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    应用空间算子代数方法对空间多体系统进行动力学建模、分析与仿真。空间算子代数作为基于李群及旋量方法的算子理论,采用估计理论中卡尔曼滤波及平滑方法,实现了具有明确物理含义的O(n)计算效率的动力学实时递推求解算法。首先使用空间算子代数理论对多体系统动力学进行递推形式的描述、建模及分析,并通过与估计理论对比提出了质量矩阵求逆的高效递推算法,而后基于面向对象技术编制了软件,并通过漂浮基双臂机器人典型算例的求解,与商业动力学软件Simpack进行对比,验证了软件及算法的正确。结果表明,空间算子代数方法概念清晰、推导方便,计算效率及精度能够满足工程需求,可用于空间多体系统动力学实时仿真及控制系统设计。

  • 太阳帆航天器的轨道动力学和轨道控制研究

    作者:罗超 郑建华 高东 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    研究了太阳帆轨道动力学和利用太阳帆推进实现非开普勒轨道的太阳帆控制问题,推导了Gauss形式的太阳帆探测器密切轨道六要素微分方程,分析了太阳帆的轨道控制设计方法,描述了适合太阳帆姿态控制的执行机构。在此理论基础上以SPORT计划作为设计实例,并进行了设计与仿真,实现了任务要求的目标轨道。

  • 基于均匀试验设计的Whipple结构弹道极限方程数值仿真研究

    作者:胡震东 贾光辉 黄海 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    均匀试验设计是一种部分因子试验设计方法,将该方法引入航天器Whipple结构超高速撞击弹道极限问题研究。采用均匀试验设计方法设计少量的试验,即可代表整个变量空间的特性。针对试验方案,采用数值模拟获得了弹丸极限穿透直径同撞击条件的关系。将本文研究结果与已有的物理试验和Whipple结构弹道极限方程对比,结果表明采用本文的方法获得的弹道极限方程具有较好的预测准确度。

  • 滑翔式远程导弹滑翔段弹道研究

    作者:李邦杰 王明海 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    滑翔式远程导弹的滑翔弹道选择对其航程影响极为显著。论文主要研究滑翔段轨迹特性及最大滑翔航程弹道的参数近似计算方法。提出了最大升阻比条件下的平衡滑翔弹道是航程较优的弹道的观点,并对这一观点进行了证明;进而给出了最大升阻比平衡滑翔条件下的主要参数间的解析关系式。仿真计算表明给出的滑翔段参数解析关系式精度较高,能用于最大航程弹道的参数近似计算。

  • 弹道中段无源轻诱饵的动力学特性分析

    作者:李金梁 王雪松 李永祯 肖顺平 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    借鉴稀薄流体力学领域里自由分子流动的相关知识,对箔条气球等典型的无源干扰在低轨道大气中所受的空气阻力进行了定量分析。对气球,导出了在低轨道大气中完全镜面反射时气球的阻力系数为2的结论;对箔条,首次导出了任意攻角下箔条所受阻力的计算公式,并分析了各种因素对阻力系数的影响,得到了完全镜面反射时箔条阻力系数的近似公式。利用仿真方法得到了弹道导弹的典型弹道,基于此弹道,分析了气球和箔条的大气阻力随高度的变化曲线。最后对无源干扰的抛撒高度提出了合理的建议。

  • 固体火箭横向响应载荷识别方法

    作者:尹云玉 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    利用小波分析在时频两域都具有表征信号局部特征的特点,对固体火箭飞行遥测过载数据进行了小波分解,然后从结构动力学理论出发提出了一种识别固体火箭截面剪力和弯矩的方法。结合某型固体火箭的遥测参数对火箭主要截面弯矩和剪力进行了识别,给出了识别结果。该方法对自由-自由飞行的固体火箭截面横向载荷的评估及设计具有重要的参考意义。

  • 高空飞艇螺旋桨驱动电机分析

    作者:罗玲 刘卫国 窦满峰 杨旭东 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    高空飞艇的一些概念设计中采用电动机驱动螺旋桨的电推进系统,对该系统中电动机的关键技术进行分析,为高空飞艇螺旋桨驱动电机的研制提供参考。针对高空飞艇的电源和不同电动机的特点,分析了螺旋桨驱动电机应首选稀土永磁无刷直流电动机。根据高空飞艇对螺旋桨的推力要求,分析了满足螺旋桨驱动需求的驱动电机的额定参数确定。结合高空环境的特点,从材料选择、轴承润滑和电机温升等方面对驱动电动机的高空适应性设计进行了探讨。稀土永磁无刷直流电动机驱动螺旋桨的地面试验表明所设计的电动机样机具有高效率,能够满足螺旋桨驱动需求。

  • 基于对偶四元数的航天器交会对接位姿视觉测量算法

    作者:丁尚文 王惠南 刘海颖 冯成涛 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    根据光学测量基本原理建立双目视觉测量模型,提出基于双目视觉的航天器间相对位姿的测量方法。利用对偶四元数,建立目标航天器的坐标系和追踪航天器上的摄像机坐标系之间的关系,构造出航天器交会对接位姿误差模型,通过使用拉格朗日求极值的方法,解算出航天器间的相对位置和姿态。仿真结果表明该算法有效,能够满足航天器交会对接的测控要求。

  • 空间站基于动量管理的集成能量与姿态控制系统

    作者:周黎妮 李海阳 唐国金 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    研究了使用飞轮和变速控制力矩陀螺的空间站基于动量管理的集成能量与姿态控制系统(IntegratedPower and Attitude Control System IPACS)。设计了使用飞轮和变速控制力矩陀螺的空间站基于动量管理的IPACS框架,通过仿真验证了基于动量管理的IPACS的有效性,以及相对于单独的IPACS的优越性,同时变速控制力矩陀螺因同时具备飞轮和框架力矩陀螺的特点更适用于空间站长期在轨的姿态控制和能量存储要求。

  • 小天体软着陆自主光学导航与制导方法研究

    作者:崔平远 朱圣英 崔祜涛 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对小天体软着陆任务自主性、实时性的需求,对软着陆小天体自主导航与制导问题进行了研究。提出了一种利用激光测距仪和光学导航相机跟踪目标着陆点的自主导航方案,利用测距矢量以及目标点之间的几何关系,确定着陆平面法向方向和目标点位置。分析期望的探测器下降轨迹特点,给出了一种基于制导变量的脉冲控制制导律,通过对目标点视线与着陆平面法向矢量之间夹角的控制,将软着陆小天体控制分解为切向控制与法向控制两部分。最后,通过数学仿真对自主导航制导系统的性能进行了验证,结果表明该方法能够满足垂直软着陆的任务需要,实现高精度软着陆。

  • 星钟和星历误差分离的广域差分新方法

    作者:蔡成林 李孝辉 吴海涛 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对WAAS等传统的广域差分方法存在DOP值太大和要求基准站时间严格同步等问题,提出了星钟和星历误差相对分离的广域差分新方法。提出的相对分离理论包括以所有卫星的广播星历为基准的星钟误差的相对分离,以各卫星星钟误差相对分离结果为基准的相对星历误差分离和固定偏差的星钟二次修正三部分,其可简单归纳为星钟-星历-星钟的修正思路。这种方法除无需基准站同步外,用户定位比WAAS准。理论论证和算例仿真证明这种理论是科学的,对建设各种卫星导航系统的差分增强系统均是适用的。

  • 非线性三维自适应模糊变结构制导规律的研究

    作者:史小平 常莹莹 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    在三维球坐标系下建立了导弹与目标的相对运动模型,针对大机动目标提出了一种基于零化导弹与目标视线角速度的三维自适应模糊变结构末制导律。所设计的制导律通过模糊系统对非线性模型进行逼近,克服了模型不确定性和外界干扰对制导系统的影响,并把目标加速度视为一类有界干扰,在线对目标加速度的界进行估计。通过计算机数字仿真验证了导弹与目标的相对视线角速度最终趋向于零,验证了制导规律的正确性和有效性。

  • 高超声速飞行器建模与控制的一体化设计

    作者:刘燕斌 陆宇平 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对高超声速飞行器纵向模型具有非线性、强耦合及不确定性等特点,提出高超声速飞行器建模与控制一体化设计方法。该方法首先以具有典型结构的高超声速飞行器几何外形为研究对象,结合高超声速空气动力学的有关理论,建立飞行器的非线性纵向模型方程;然后在不同飞行条件下获取多个平衡点,分析飞行的气动特性,进而在每一个平衡点上设计具有非线性解耦控制能力的控制器,并将得到的多平衡点控制参数结合起来,进行插值计算,实现多平衡点的连续飞行;最后的仿真结果表明,本文提出的方法是切实可行的。

  • 伴随卫星接近绕飞的轨道控制方法研究

    作者:李革非 朱民才 韩潮 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对伴随卫星以共面方式接近目标星飞行、并最终实现共面绕飞这一问题进行了研究。提出了通过轨道调相控制实现轨道接近,并且兼顾实现绕飞轨道构型参数的方法。仿真实例表明,提出的接近绕飞轨道控制方法成功地实现了伴随卫星相对目标星的接近和绕飞,很好地达到了绕飞轨道构型的参数指标要求。

  • 基于逐步回归的模型误差估计及在天基测控系统中的应用研究

    作者:潘晓刚 周海银 王炯琦 赵德勇 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    以双星定位系统的天基测控技术为应用背景,提出了一种能够自适应估计模型误差的轨道确定方法。详细推导了观测模型中的系统误差形态,建立了能表征实际特征的部分线性轨道改进模型,并利用二阶段法和核函数估计法对混合误差进行补偿,在此基础上对补偿模型进行逐步回归分析,从中提取动力学模型误差,从而抑制了动力学模型误差的影响,提高了轨道改进的精度。在本文的仿真环境下,部分线性轨道改进法能够有效抑制混合误差对定轨精度的影响,提高天基测控的轨道确定精度。

  • 天线指向机构位置伺服的H∞-PID控制研究

    作者:李光军 刘强 刘建章 刘刚 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对大型卫星天线指向机构高精度高可靠性的要求,研制了一种永磁同步电机驱动的新型天线指向机构。在建立双质量体驱动模型的基础上,以ITAE(时间乘以误差绝对值积分)为优化指标,在H∞混合灵敏度约束下PID参数的稳定域内,采用遗传算法对PID控制器的参数进行了优化。最后采用优化的PID控制器对指向机构进行了控制仿真和实验验证,结果表明系统具有响应快速而平稳、抗负载扰动和模型误差能力强的特点。

  • 航天器非合作目标相对导航的联邦滤波算法研究

    作者:仇越 郭碧波 李成 梁斌 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    提出了一种适用于空间机器人在轨对非合作目标进行测量的"激光测距仪+可见光测角相机"组合的联邦卡尔曼滤波相对导航算法。分析了激光测距仪和可见光相机进行非合作目标测量时存在的问题,为此设计了一套包括分别基于测角信息和测距信息的子滤波器,以及进行子滤波器数据融合的主滤波器在内的联邦卡尔曼滤波器,并提出了具体的判据来对子滤波器进行"条件重置"。仿真实验数据表明该联邦卡尔曼滤波器能够在部分目标测量设备的输出出现暂时故障情况下输出较为平稳的相对导航数据,并且滤波算法具有较好的容错性。

  • 目标机动加速度的估计与导引律实现

    作者:马克茂 贺风华 姚郁 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    研究了寻的末制导过程的制导信息获取问题,并在此基础上对导引规律的实现进行了研究。针对末制导过程的非线性数学模型的特点,设计了高增益观测器,采用高增益反馈保证观测误差的快速收敛,利用导弹导引头提供的信息,对导引规律中需要的视线转率和目标机动加速度信息进行了估计,分析了观测器误差的收敛性。采用观测器方法进行制导信息的估计,将目标机动看作外部扰动输入,因而不需要建立目标的机动模型或对目标机动的统计特性进行假设。利用观测器获得的制导信息,对导引规律进行了实现,并证明了闭环制导回路的稳定性。最后进行了数值仿真,并对仿真结果进行了分析,验证了文中得出的结论。

  • 基于Sigma-point卡尔曼滤波的INS/Vision相对导航方法研究

    作者:崔乃刚 王小刚 郭继峰 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对无人机编队常用的leader-follower(领航-跟随)飞行模式,提出了一种考虑视觉导航设备输出时间延迟问题的INS/Vision相对导航方法,给出了leader与follower之间的相对惯导方程以及相对视线矢量测量原理。由于INS/Vision相对导航系统是一个强非线性系统,采用Unscented卡尔曼滤波融合相对惯导信息和相对视线矢量信息,从而估计出leader与follower之间的相对位置、相对速度和相对姿态,受姿态四元数的归一化限制,在滤波中采用罗德里格斯参数作为姿态误差状态,对于视觉导航系统量测量存在时间延迟的问题,给出了延迟后的量测量与当前惯导信息融合的方法,最后通过仿真研究证明了方法的有效性。

  • 预测-校正EKF算法在自主导航中的应用

    作者:张共愿 程咏梅 杨峰 潘泉 谷丛 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    为提高航天器自主导航系统非线性估计精度,通过分析EKF线性化方法的缺点,基于数学分析理论研究了非线性函数线性化展开点以及雅可比矩阵取值点不同对线性化逼近程度的影响,然后对传统EKF算法的线性化展开方式进行了改进,提出了一种基于中值定理和平滑估计的预测-校正EKF(FR-EKF)新算法。仿真结果表明,该算法在精度上优于EKF算法。

  • GPS失锁时基于神经网络预测的MEMS-SINS误差反馈校正方法研究

    作者:曹娟娟 房建成 盛蔚 白焕旭 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    GPS信号失锁时,MEMS-SINS组合GPS导航误差会随着时间迅速积聚而无法导航。提出一种基于RBF神经网络预测的MEMS-SINS误差反馈校正方法,GPS有信号时对神经网络进行训练,GPS信号中断时用训练好的RBF神经网络预测MEMS-SINS的导航误差。地面车载跑车试验,证实了训练后的RBF神经网络能很高精度地逼近MEMS-SINS/GPS组合导航系统输入与输出间的关系,在4个50s以内的GPS人为失锁过程中,该方法导航结果与参考系统比较,平均位置误差为3.8m,平均速度误差为0.6m/s,平均姿态误差为0.5°。

  • Bayes修正幂验前方法在制导精度评定中的应用

    作者:杨华波 夏青 张士峰 蔡洪 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    如何合理有效的利用验前信息,是小子样评定中的关键问题。针对导弹制导精度评定,引入修正幂验前分布控制验前信息对验后估计的影响,详细推导了Bayes修正幂验前下的制导精度评定中兴趣参数的验后密度函数。通过对参数验后估计的分析,该方法能够有效避免验前信息"淹没"现场信息的情况,而幂参数通过验后边缘分布得到。通过对验后估计平均平方误差(MSE)的分析,给出了验前信息利用的一些基本原则,为工程应用提供了指导。

  • 基于离散方波变换的脉冲星微弱信号周期性检测

    作者:苏哲 许录平 王光耀 谢振华 刘勍 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    为满足X射线脉冲星深空导航系统对脉冲星微弱信号周期性检测的要求,提出了一种基于离散方波变换(DSWT)的周期信号检测算法,并给出了其硬件实现方法。首先,通过对比DSWT和FFT变换核的相似性,证明了DSWT算法进行周期性检测的可行性,同时,研究了DSWT对白噪声的抑制作用;其次,DSWT的变换核仅取+1或-1,更适合硬件电路实现,给出了该算法的FPGA实现方法;最后,采用以Xilinx Spartan-3系列FPGA芯片XC3S2000为核心的开发板组成实验仿真系统,分别对实测和仿真脉冲星数据进行实验。结果表明:1.该算法可检测信噪比低于FFT算法;2.在信号输入完毕后3个时钟周期内即可得出计算结果,耗时比FFT算法少三个数量级;3.实现该算法所需的硬件资源少于FFT算法。

  • 利用太阳帆定点探测器在地—月系共线平动点附近的探讨

    作者:侯锡云 刘林 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    共线平动点附近的运动仅仅是条件稳定的,探测器的轨道需要经过控制才能维持在其附近。以地—月系L1点和L2点附近大振幅晕轨道的控制为例,探讨了太阳帆在定点这类探测器中的应用。首先,考虑了月球轨道的偏心率和太阳辐射的影响,给出了太阳帆对日定向的探测器轨道的低阶分析解,并在此基础上构造了在太阳系真实引力模型下一段时间内维持在共线平动点附近的拟周期轨道。然后,给出了两种利用太阳帆的控制方案,一是固定面质比而改变太阳帆法线的方向,另一是固定太阳帆对日定向而改变面质比,并对两种方案分别作了数值模拟。最后,文章探讨了测控误差及地、月影对轨道控制的影响。

  • 月球探测器着陆中基于被动图像的着陆场搜索及斜坡估计

    作者:丁萌 曹云峰 吴庆宪 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    在无人探测器月面软着陆技术研究中,因为月球表面障碍物对探测器着陆安全构成的威胁,所以首先需要解决的是安全着陆区域确定及其坡度估计的问题。从被动图像角度出发,研究了基于灰度变化的着陆区域确定和基于两视图几何的候选着陆区域坡度估计的方法。首先,研究了一种基于多尺度窗口区域内灰度变化标准差的安全着陆候选区域确定方法;其次,为了计算基础矩阵F和单应矩阵H,本文利用SIFT算法和RANSAC策略进行特征点检测和跟踪;最后,本文利用平面单应H和基础矩阵F的相容性原理,提出了一种斜坡坡度估计方法。和同类方法相比,该方法无需探测器位姿转移参数。利用该方法得到的斜坡估计结果和其他方法的结果比较后可知:本文提出的方法检测出的坡度误差能够满足着陆过程中斜坡检测的要求。

  • 一种新的基于从明暗恢复形状的月球表面三维形状恢复算法

    作者:王国珲 韩九强 张新曼 杨磊 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    提出了一种新的基于从明暗恢复形状的月球表面三维形状恢复算法。首先,分析了在太阳光照条件下月球表面的成像模型,建立了基于Lunar-Lambert反射模型的图像辐照度方程。然后由图像辐照度方程建立相应的静态Hamilton-Jacobi方程,使用Lax-Friedrichs sweeping方法逼近其粘性解,得到表面三维高度。最后通过对合成图像和实际月球图像进行三维形状恢复,实验结果表明提出的新算法可以有效地应用于月球表面的三维形状恢复。

  • 星载多波束发射阵列天线多通道数字上变频设计

    作者:梁广 龚文斌 刘会杰 余金培 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对多波束发射阵列天线输入为中频宽带信号的特点,设计了数字波束成形网络方案,提出了一种适合于工程实施的多通道数字上变频并行处理算法,同时设计了一个集混频滤波和预加重处理功能于一体的复合滤波器,并结合反馈式增强锁相环和逻辑锁定技术提高了阵列天线各通道的幅相一致性。通过仿真分析和工程试验表明,提出的算法利用多相滤波器结构、分布式算法和复用式设计既减少了运算量,又有效降低了硬件资源消耗;采用的复合滤波技术及时钟同步技术提高了通道的幅相一致性,确保了相控阵天线波束赋形的效果。该设计的算法和硬件实施技巧对资源有限的大规模阵列信号处理有较好的借鉴价值,对宽带数字收发信机信号流设计也有一定的参考意义。

  • 一种基于空间映射的多星成像调度方法

    作者:靳肖闪 李军 王钧 景宁 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对NP难解的多星成像过度调度问题,从置换空间到问题空间的映射方法和置换空间搜索算法两方面进行了研究。基于资源优先卫星分配算法,建立了置换空间到问题空间的映射关系,以在置换空间优化多星成像调度。提出了一种分散式随机搜索算法,基于有记忆随机邻域搜索,在置换空间上搜索产生优化调度的置换序列。实验表明,所提算法相对模拟退火算法平均获得3.12%的改进。

  • 基于外包合同网的自治电磁探测卫星群任务规划

    作者:陈浩 景宁 李军 唐宇 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对具有星间通信能力的自治电磁探测卫星群任务及载荷特点,建立了基于MAS(Multi-Agent Sys-tem)的电磁探测卫星群自主规划模型,提出了基于外包合同网的电磁探测卫星群自主规划算法。根据模拟的数据进行仿真实验及分析,该方法能有效解决电磁探测卫星群自主任务规划问题。

  • 基于空间光学探测的空间目标星等特性分析研究

    作者:万玉柱 宋晖 康志宇 赵金才 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    利用STK对空间目标的轨道特性分析,模拟了太阳与空间目标观测面的夹角,空间目标在光照区的时间和空间光学望远镜与空间目标的夹角。利用黑体辐射定律,计算太阳在可见光区域的能流密度,通过建立平面目标可见光辐照度模型,推导了空间目标到达空间光学望远镜的辐照度模型,建立了一种计算空间目标等效星等模型。通过建立的模型可以对正常工作的卫星和失效卫星判断区分。

  • 适合空间应用的高速图像压缩核设计

    作者:王怀超 顾晓东 陈晓敏 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对空间遥感图像压缩的具体应用,给出了基于CCSDS算法的高速图像压缩核的设计和实现。对CCSDS算法的实现方法进行了优化,算法的VLSI架构设计充分利用了流水和并行技术,使处理速度相比串行方式平均提高了40倍。压缩验证系统实验结果表明压缩核在编码效率、处理速度和容错能力上均具有较高的性能,50MHz频率下压缩核的数据处理速度可达12.5Mpixels/s。

  • 一种最大压缩误差可控的高光谱图像压缩算法

    作者:宫久路 谌德荣 曹旭平 弓宇 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    提出了一种可以实时控制压缩误差的高光谱图像有损压缩算法。该算法对高光谱图像矩阵进行奇异值分解得到奇异值矩阵和奇异向量矩阵;用部分奇异值及其对应的奇异向量重构图像;根据测量系统精度要求确定量化因子并对重构图像与原始图像间的光谱误差进行量化;采用预测编码和算术编码对用于图像重构的奇异值及其对应奇异向量进行无损压缩;设计了非零值编码算法完成对重构误差的无损压缩。对Luna Lake和Low Altitude图像的仿真结果为:最大相对误差分别控制在0.44%和0.33%时,压缩比为41.5:1和24.6:1,信噪比为50.4 dB和47.8 dB。

  • 惯性组合导航系统中的快速景象匹配算法研究

    作者:陈方 熊智 许允喜 刘建业 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    在景象匹配辅助导航中,特征点的选取是提高图像匹配速度、精度和鲁棒性的关键之一。景象匹配中要求提取出的特征是那些可靠性高、辨别性强、计算量小的不变特征。提出了基于SIFT特征的导航用快速景象匹配算法。算法首先针对惯性组合导航的工作特点,对SIFT特征点检测及特征点匹配进行了优化设计,然后用RANSAC方法过滤掉错误匹配点,最后,进行最小二乘精确匹配算法获取航向和位置偏差信息。实验分析了算法对不同分辨率图像和不同区域的匹配适应性,抗噪声性能,匹配精度以及实时性,并与基于部分Hausdorff距离的边缘特征景象匹配算法进行了对比。实验结果表明,算法的性能优越,在匹配速度、精度和鲁棒性方面都优于部分Hausdorff距离算法,可以满足景象匹配导航系统匹配修正的高性能要求。

  • 基于AHP与D-S理论的辐射源识别技术

    作者:李楠 曲长文 苏峰 平殿发 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    深入研究了基于层次分析与证据理论的辐射源识别技术。首先针对属性测度识别方法中权重获取困难的问题,提出利用层次分析法获取多参数权重的思想,给出权重具体计算步骤,同时简要回顾属性测度识别方法的原理。在此基础上,应用D-S证据理论进行多传感器信息融合,给出识别算法和模型。仿真对比实验表明,提出的辐射源识别技术是实用有效的,其正确识别率较高。

  • 基于G2DPCA的SAR目标特征提取与识别

    作者:胡利平 刘宏伟 尹奎英 吴顺君 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    给出了基于广义二维主分量分析(G2DPCA)的合成孔径雷达(SAR)图像目标特征提取方法。与主分量分析(PCA)相比,在寻求最优投影方向时,它直接基于二维图像矩阵而不是一维向量,在特征提取前不必将2维图像矩阵转换成1维向量。与二维主分量分析(2DPCA)相比,它可以同时去除图像行和列像素间的相关性。基于美国运动和静止目标获取与识别(MSTAR)计划录取的数据的实验结果表明,结合预处理,G2DPCA在大大降低了特征维数的同时,又改善了识别性能,并且正确识别率在97%以上,且对目标方位变化具有较好的鲁棒性。

  • 基于TMS320F2812的CAN总线接口通用电模拟器研制

    作者:李迎 孙亚飞 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    基于TMS320F2812及其内置CAN总线控制器,开发了一套适合多种CAN总线接口配置要求的通用电模拟器硬件系统,用于某型卫星地面电联试系统中敏感器电模拟器的研制,取得了良好效果。该电模拟器硬件系统具有CAN总线接口配置灵活、数据处理能力强、应用程序开发方便、通用性强等特点,可用于卫星地面电联试系统中的多种电模拟器开发研制。

  • 锁相环中数字分频器对输出信号相位噪声和杂散的影响

    作者:王春晖 金小军 金仲和 郑阳明 赵翔宇 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    基于对数字分频器混叠效应的分析,解释了锁相环相位噪声线形模型与一些实验结果误差较大的原因。并通过对数字分频器的建模,得到了数字分频器输出信号相位噪声和杂散的计算方法。实验证明这种方法的计算结果与实验结果相吻合。再以此修正锁相环相位噪声线形模型,使锁相环输出信号的相位噪声和杂散的预测能够更加准确。

  • 基于iMPA的伪码快速捕获算法的性能分析和改进

    作者:徐定杰 赵国清 王伟 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对迭代消息传递算法(iterative Message Passing Algorithm,iMPA),通过证明m序列是一种特殊的线性分组码,给出了该算法应用到伪码捕获的理论依据;分析了采用iMPA进行伪码快速捕获的性能,包括捕获概率和算法复杂度;用马尔科夫链分析了基于iMPA的捕获及判决流程,给出了平均捕获时间的解析表示。针对iMPA进行伪码捕获时收敛速度慢,检测性能较低的缺点,通过增加因子图的约束,提出了冗余iMPA算法,即R-iMPA(redun-dancy iMPA)。仿真结果表明,R-iMPA能有效的提高算法的收敛速度,检测性能平均提高约2 dB。

  • 深空组阵Eigen算法及其低信噪比合成性能分析

    作者:史学书 王元钦 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    根据深空组阵信号模型,分析了Eigen最优合成采用的两种准则即最大输出功率和最大信噪比准则。为了快速计算最优权值,给出了两种迭代算法即PM和PMFM算法,同时为了改善微弱信号合成效果,在PMFM算法中引入记忆因子,提出一种可以自适应跟踪信号相位变化的自适应Eigen算法。仿真分析了基于最大输出功率准则的Eigen合成算法和自适应Eigen算法对低信噪比组阵接收信号的合成性能,仿真结果表明自适应Eigen算法不但具有良好的合成效果和自适应特性而且运算量小,具有重要的工程应用价值。

  • 基于整体推断的Bayes方法及其在精度评定中的应用

    作者:曹渊 胡正东 郭才发 张士峰 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    验前分布的表示及验前信息的融合是Bayes小子样理论应用中的关键问题。根据同一型号武器试验中不同状态下信息的横向互补特性,提出一种多源信息的整体推断方法,将Dirichlet分布引入多源信息权重系数的验前信息中,建立基于Bayes网络的权重系数推断模型,利用MCMC方法更新所有节点信息,得到了合理的权重系数验后分布,解决了多源信息加权融合中权重系数难以确定的问题。仿真结果表明,该方法可以有效地融合验前分布,在精度评定中有一定的应用前景。

  • 基于混合Contourlet变换和主成分变换的高光谱图像融合

    作者:常威威 郭雷 付朝阳 刘坤 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对高光谱图像波段多、存在噪声干扰等特点,提出了一种混合Contourlet和主成分分析(principal component analysis,简称PCA)变换的高光谱图像融合方法。首先将多个波段的高光谱图像进行Contourlet变换,得到系列多尺度、方向各异的子带系数,然后利用PCA变换对各子带系数分别进行自适应融合处理。实验结果表明该算法可以有效地进行高光谱图像融合,消除噪声干扰,获得比直接应用Contourlet变换和PCA变换更好的融合效果。

  • 一种改进的卫星宽带网络拥塞控制算法

    作者:孙彦东 季振洲 王晖 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    以卫星宽带网络为应用背景,从卫星宽带网络的特点出发,设计并实现了一种新的TCP拥塞控制算法——TCPCA。针对卫星网络高误码率的特点,在接收端采用了Casablanca分类器区分链路丢包和拥塞丢包。为了克服由大时延带来的重传时间间隔过大的缺点,采用了批量重传来及时重传丢失的报文段;同时针对大时延致使网络恢复时间延长的缺点,在发送端采用智能窗口调整策略,避免由于链路错误而减小发送窗口导致的吞吐量下降。利用仿真软件NS2,通过和传统的TCP拥塞控制机制相比较,TCPCA算法能够提高吞吐量,并且保证了公平性和友好性。

  • 真空环境下行波型超声波电机的特性

    作者:王文浩 郭吉丰 金龙 曲建俊 王光庆 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    真空环境下由于缺少空气介质,靠摩擦驱动的超声波电机的特性会与常态下发生较大的变化。采用行波型超声波电机常用的三种摩擦材料(环氧树脂、聚四氟乙烯烧结和生聚四氟乙烯填充为基的摩擦材料)对比分析了常态和真空环境下的超声波电机的机械特性。发现除环氧胶外,其他摩擦材料制成的电机真空下的堵转力矩都有所增大,而空载转速全部降低。为了分析变化产生的原因,实验比较了真空环境下三种摩擦材料在常规、驻波和行波状态下的动摩擦系数,实验表明除环氧胶外其它摩擦材料的摩擦系数比常态下都略有增大,且相应电机的堵转力矩也都增大。其次实验研究了行波型超声波电机的瞬态特性,当真空度增加到10^-2Pa后,电机的起动时间和起动电压都有明显的增加,即电机起动和运行的阻力逐步增大,导致电机空载转速的降低。最后测试了声悬浮力大小,其数值不超过预紧力的1%,不是真空环境下特性变化的主因。导致电机真空环境下堵转力矩和空载转速发生变化的主要原因在于摩擦材料动态摩擦系数和起动与运行阻力的变化。

  • 燕尾形轴向微槽热管的流动和传热特性

    作者:朱旺法 陈永平 张程宾 施明恒 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    建立了燕尾形轴向微槽热管传热和液体流动模型并进行了数值求解,计算了其最大传热能力。模型考虑了气液界面剪切力的作用,分析了热管内气、液相流体压力和流速及弯月面毛细半径沿轴向的变化特性,并讨论了热负荷对蒸发段端口毛细半径的影响,以及工作温度和吸液芯结构对最大传热能力的影响。研究表明:弯月面毛细半径沿轴向非线性增加,在蒸发段和绝热段变化较小,而从冷凝段开始急剧上升;热管内蒸气沿程压差远小于液相压差;液体的平均速度远小于蒸气的平均速度;沟槽热管的最大传热能力受工作温度和毛细芯结构尺寸的影响较大;燕尾形底宽的增大或微槽高度的增加有利于提高热管的最大传热能力,而蒸气腔半径对最大传热能力的影响不明显。同时,还通过实验验证了本模型的正确性。

  • 基于准则法的阻尼结构拓扑优化

    作者:郭中泽 陈裕泽 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对阻尼结构设计,利用拓扑优化技术研究了阻尼结构模态损耗因子最大化设计问题。采用密度法(Pseudo-density Method)和材料属性合理近似模型(Rational Approximation of Material Properties,RAMP)建立了以阻尼材料用量为约束条件、模态损耗因子最大化的阻尼板结构拓扑优化数学模型,并进行了灵敏度分析;利用优化准则法(Optimality criteria,OC),给出了阻尼结构拓扑优化设计方法和流程,得到了在一定阻尼材料用量下阻尼板结构的模态损耗因子最大的阻尼材料最优分布构形。相关算例结果表明该方法适合于阻尼结构的优化设计或轻量化设计。

  • 原子氧辐照对MoS2/酚醛环氧树脂粘结固体润滑涂层摩擦磨损性能的影响

    作者:李燕 周惠娣 陈建敏 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    为了揭示低地球轨道环境中的原子氧对粘结固体润滑涂层摩擦学性能的影响,制备了MoS2/酚醛环氧树脂粘结固体润滑涂层,并在原子氧地面模拟设备中对其进行辐照。采用球盘摩擦试验机考察了辐照前后涂层的摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线光电子能谱仪(XPS)分析了辐照对涂层表面结构和组成的影响。研究发现,原子氧辐照增大了涂层的摩擦系数,降低了其耐磨性。表面结构和组成分析表明,原子氧辐照引起涂层中固体润滑剂MoS2发生部分氧化和粘结剂发生部分降解,使得涂层表面的O含量显著增大,而C含量明显降低。原子氧辐照引起的涂层表面结构和组成的变化是其改变粘结固体润滑涂层摩擦学性能的主要原因。

  • 蒙脱土对炭/酚醛树脂复合材料性能的影响

    作者:郭亚林 崔红 田建团 刘毅佳 滕会平 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    为了提高炭/酚醛树脂复合材料的烧蚀性能,采用蒙脱土(MMT)对炭/酚醛树脂复合材料进行了改性研究,结果表明,有机化处理可使MMT片层的间距明显增大;处理后的MMT在酚醛树脂中的分散状态与MMT的含量有关。当酚醛树脂中MMT含量较低时,MMT主要以剥离的片层形式分散于酚醛树脂中,当酚醛树脂中MMT含量较高时,插层的MMT结构的含量增大;炭/酚醛树脂复合材料的层间剪切强度随MMT含量的增大而增大,在MMT含量达到8%后,趋于稳定。炭/酚醛树脂复合材料的烧蚀率随MMT含量的增大先降低,在MMT含量约为8%时达到最小值,随后随MMT含量的增大而升高。MMT对炭/酚醛树脂复合材料质量烧蚀率的影响小于线烧蚀率。

  • 耦合凝相-气相动力学机理的二硝酰胺铵燃烧模型

    作者:段毅 刘宇 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    为了研究二硝酰胺铵ADN(Ammonium Dinitramide)固体推进剂燃烧物理化学过程并预测其燃烧特性,建立一个耦合凝相-气相动力学机理的ADN燃烧模型。该模型基于凝相与气相的总连续方程、组元连续方程、能量守恒方程及有限速率化学动力学方程而建立,并引入多组元系统状态方程封闭方程组。模型中包含34种组元,1个固相(凝相)ADN分解总化学反应和165个气相细节(基元)化学反应,并使用以温度函数表示的物性参数进行计算。应用气相燃烧模型对0.6 MPa下ADN燃烧火焰温度、组元摩尔浓度分布进行预测;应用耦合凝相-气相的燃烧模型对0.2 MPa-36 MPa压强区域内柱状端燃ADN推进剂燃速、燃烧表面温度进行预测,计算结果与文献报道试验数据较吻合。说明该燃烧模型能够较准确描述ADN气相燃烧波结构和ADN固体推进剂燃速特性。

  • 载人航天器独立飞行时密封舱内流动换热及热湿分析研究

    作者:程文龙 赵锐 黄家荣 卢威 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    载人航天器密封舱以通风换热方式对舱内人员及其设备进行散热,控制舱内温度,利用冷凝干燥组件调节舱内湿度。针对某一处于独立飞行状态下、由返回舱和轨道舱组成的密封舱,采用数值模拟软件I-DEAS对其速度场、温度场以及湿度场进行了稳态数值分析,研究了密封舱内的温度分配和湿度分布,并对密封舱的温湿控制方案的合理性进行了评价。

  • 体-翼干扰区热环境特性分析及预测

    作者:张学军 姜贵庆 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    高速飞行器的体—翼干扰区热流精确预测对于飞行器生存能力与战术性能的提高具有重要的意义,是高性能飞行器设计水平的一个重要标志。由于体—翼干扰区流场的复杂性,目前尚无满足工程设计要求的热环境预测方法,在分析体—翼流场特性的基础上应用文献[1]的压力—热流关系式,提出体—翼干扰区的热流预测方法,即压力由N-S数值解给出,热流应用压力—热流关系式得到,炮风洞的实验结果验证了本文预测方法的可靠性。

  • 伪距测量的概念、定义与精度评估方法

    作者:韩春好 刘利 赵金贤 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    伪距是卫星导航系统的基本观测量,伪距的测量精度直接决定了系统的导航定位精度。从伪距测量的基本概念入手,给出了伪距、钟差、真距(传播时间)、设备时延、观测时刻等基本物理量的定义及其相互间的关系,探讨了设备时延测定与伪距测量精度评估的方法与技术状态设置等问题,并给出了几点结论与建议。

  • 航天火工机构可靠性的强化试验验证方法

    作者:荣吉利 张涛 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对性能参数服从正态分布的一类航天火工机构,参照"应力-强度"模型,提出了一种强化试验的小子样可靠性验证方法。试验中将火工机构性能参数置于相对额定条件更为严酷的条件下,用传统的成败型试验方法评估其可靠性,然后结合火工机构的力学特性推导出它在额定条件下的可靠性。公式的计算验证表明:利用本方法,在0.95的置信度下,只需要少于10次的试验就能够评定0.9999-0.99999的可靠性。最后,文章对强化试验的设计方法进行了说明。

  • 双探针法测量月壤热物性参数的影响因素分析

    作者:孙创 夏新林 任德鹏 邓湘金 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对双探针法测量月壤热物性过程,建立了探针与月壤组成的多层介质在太阳辐照加热与月表辐射散热作用下的二维非稳态传热模型。通过数值模拟,分析了探针长度、直径、中心间距和加热功率等因素对测量结果的影响。结果表明,若月壤导热系数在0.01W/(m·K)左右,则月壤的弱导热性是双探针探测设计中需考虑的主要因素。在上述分析的基础上,设计了双探针结构,对一导热性能较差的松散介质进行了地面测量实验,通过试错法反演测量数据得到该介质的热扩散率与导热系数,为进一步应用研究提供了参考。

  • 基于增强协同优化的助推-滑翔导弹概念研究

    作者:王健 何麟书 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    针对一种两级运载器、滑翔级翼身组合体外形的导弹方案,采用多学科设计优化方法研究了包括两级发动机装药量、工作时间、滑翔级翼面形状和助推-滑翔弹道在内的优化设计问题。将系统分为总体、气动、发动机、弹道四个学科。采用增强协同优化方法进行分解协调优化。目标函数为最大射程和最小总加热量的加权和,约束条件为驻点热流、导弹质量、滑翔段终点速度、高度等。采用试验设计方法进行不同外形的气动力计算,并构造响应曲面。结果表明该MDO方法可适用于助推-滑翔导弹的概念研究。

  • 广义Weibull分布参数的收缩估计

    作者:洪东跑 赵宇 马小兵 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    在右删失样本下,研究了双参数广义Weibull分布参数的极大似然估计。针对在小样本或高度删失样本下参数估计效果差的问题,引入了收缩估计方法,将先验信息与样本信息相结合,用于改善参数估计。分别在单参数和双参数含有先验信息两种情形下,给出了分布参数的收缩估计。以定数截尾样本为例,利用Monte-Carlo方法对收缩估计与极大似然估计进行了比较,模拟结果表明在一定的条件下,收缩估计具有更优的统计性质。数值算例表明,在小样本或高度截尾样本下,双参数广义Weibull分布参数的收缩估计具有较好的效果。

  • 《宇航学报》第30卷(2009年)总目录

    作者: 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

  • 钱老精神永存

    作者: 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    我国著名科学家钱学森10月31日早上在北京逝世,享年98岁。钱学森同志是我国航天科学技术的重要开创者和主要奠基人之一,被誉为“中国航天之父”、“中国导弹之父”。他长期担任中国运载火箭和航天计划的技术领导人,对中国航天技术、两弹一星的成功研制做出了巨大的和开拓性的贡献。对于钱学森的逝世,中国宇航学会副理事长兼秘书长杨俊华和全体员工感到万分悲痛!杨秘书长回忆起学会成立之时,

  • 空间操作自主控制专业研讨会

    作者: 期刊:《宇航学报》 2009年第06期

    由国家高技术863—704专题专家组主办、国防科学技术大学装备指挥技术学院承办的“空间操作自主控制专业研讨会于2009年8月27日-8月28日在长沙召开。会议由863—704专题专家组副组长李果主持,张钹院士、范剑峰研究员、张广军教授、闫杰教授、夏永江研究员、段广仁教授、敬忠良教授、陈念生编审、张为华教授等九位委员组成了技术委员会,参与了这次会议的优秀论文评选工作。参加评选的有来自清华大学、

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