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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 2012年第10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
  • 双月旁转向轨道的动力学与建模研究

    作者:罗宗富 孟云鹤 汤国建 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    双月旁转向轨道是实现“多任务、多目标”探测模式的理想工具,在以往的深空探测任务中得到了广泛的应用。首先,根据双月旁转向轨道的空间构型和特性,将其分为两大类:平面型和Backflip型;其次,基于“零影响球”和“CR3BP”两种模型,阐述了近旁转向轨道的基本原理;同时,讨论了平面型双月旁转向轨道的动力学特性和建模方法,并给出了其两类应用背景,与此相似,归纳了Backflip型双月旁转向轨道的原理和求解方法。对双月旁转向轨道开展的研究和分析工作能够为我国未来开展的行星际探测任务提供新的思路和参考。

  • 基于雷达跟踪仿真的滑翔式再入弹道突防性能分析

    作者:雍恩米 钱炜祺 何开锋 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    从防御雷达对再人弹道跟踪效果的角度,对滑翔式再入飞行器的突防性能进行了初步分析。基于Unscented卡尔曼滤波和考虑气动模型的目标跟踪模型,加入雷达测量噪声,计算目标跟踪误差,比较弹道式与滑翔式再入弹道的跟踪效果。仿真结果表明:(1)滑翔式再入弹道有横向机动且飞行高度较低,雷达的发现时间较晚,可观测时间比较短;(2)由于雷达的跟踪动力学模型中很难对气动力准确建模,滑翔式弹道借助气动力产生机动,雷达对其跟踪的误差要大于弹道式再入弹道;(3)在相近的雷达观测条件下,弹道机动性越强,雷达跟踪精度越差;(4)尽量使防御方所假设的目标动力学模型失配是增加突防能力的有效措施。

  • 空间飞网质量块动力学分析及收口机构优化设计

    作者:王波 郭吉丰 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    研究空间飞网收口机构在捕获过程中产生翻滚缠绕的原因及质量块优化设计的方法。通过在质量块连体坐标中对其所受空问力系进行简化,分析质量块产生翻滚的原因,并据此对质量块与捕获网的连接进行优化设计。建立了超声波电机启动后质量块各转动部分的动力学方程,分析了其对产生缠绕的影响。并据此对原质量块的结构进行改进和优化设计。实验证明经优化设计的新结构改善了收口机构翻滚缠绕问题。

  • 镁合金带连接分离装置解锁过程与预估模型

    作者:傅德彬 于勇 于殿君 张志勇 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    镁合金带连接分离装置因结构简单;解锁可靠而在航天发射领域得到广泛应用。为研究该装置在燃气作用下的解锁过程和解锁时间,首先利用数值计算方法对燃气流动和镁合金带内部传热过程进行数值模拟,获得镁合金带承受的热、力载荷条件;然后结合镁合金材料特性,对镁合金带断裂因素进行深入分析,表明热、力共同作用是镁合金带断裂和连接分离装置解锁的关键因素;最后结合模拟实验,对这一结论进行验证。在此基础上,结合一维气体流动特性和一维热传导模型,建立镁合金带连接分离装置解锁时间的预估模型,为工程设计提供参考。

  • Jason-2 DORIS/SLR精密定轨

    作者:彭冬菊 吴斌 曲伟菁 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    Jason-2卫星搭载了第三代DORIS接收机DGXX,与前两代接收机相比,DGXX在时效性和数据量上都有显著提高。本文研究了DGXX接收机输出的相位观测数据与传统的Doppler数据之间的转换,并通过内符精度比较、轨道重叠检验、独立轨道比较及卫星激光测距(SLR)检验分析了DORIS数据独立定轨和SLR+DORIS数据联合定轨精度及SLR在联合定轨中的贡献。另外,考虑到部分DORIS地面信标站气象数据可能不够精确或缺失会影响DORIS数据中对流层延迟模型改正精度,本文通过和实测气象数据比较分析了最新的气象参数模型GPT在DORIS定轨中的应用及其对定轨精度的影响。计算结果表明:GPT模型和DORIS地面信标站实测气象数据的定轨精度相当,在无实测气象数据情况下可利用GPT模型替代;DORIS数据独立定轨和SLR+DORIS联合定轨径向均能达到1cm精度,SLR+DORIS联合定轨精度略优于DORIS独立定轨精度,联合定轨中SLR的主要贡献是能降低解算参数中的湿天顶延迟和DORIS频率漂移的相关性、保持轨道精度的长期稳定性。

  • 一种利用泛函网络进行导航卫星钟差预报的方法研究

    作者:王颖 徐波 杨旭海 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    为提高导航卫星钟差预报的精度和实时性,提出一种基于多项式和泛函网络相结合的钟差预报方法。该方法首先根据卫星钟的物理特性用多项式进行拟合,并用泛函网络对多项式拟合残差进行建模,其中泛函网络的结构是通过小波降噪及相空间重构的方法确定。最后以GPS卫星为例,进行四组短期预报实验。结果表明,所提方法能够实时有效地对导航卫星钟差进行拟合和预报,且精度优于IGU-P星历。

  • 一种多标校源的高轨伴星时差频差定位算法

    作者:郭连华 郭福成 李金洲 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    针对高轨伴星时差频差无源定位系统中卫星位置、速度、时差和频差等参数的测量系统误差严重影响定位精度的问题,提出了一种基于四个或四个以上已知位置的地面标校源的高斯一牛顿定位算法。该算法首先利用差分法消除星间时差、频差测量的系统误差,再利用标校源的时差频差测量方程组估计出主星和伴星的相对位置和相对速度误差,最后结合时差、频差、地球球面以确定非合作辐射源位置。理论和数字仿真均表明在时差和频差测量的随机误差较小时,本文算法的均方根误差(MSE)接近克拉美一罗下限(CRLB)。

  • 特征模型分散式自适应姿态控制在高超声速飞行器中的应用

    作者:王勇 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    针对高超声速飞行器在再入过程中强耦合、大扰动和气动参数大范围变化的问题,基于特征建模的思想,把原非线性动力学方程用一个二阶时变差分方程组形式的特征模型描述,建立了攻角通道独立、偏航/滚转通道耦合的特征模型,并设计了分散式自适应姿态控制器,给出了稳定性分析和数值仿真。由于基于特征模型设计的控制器组成的闭环系统是一个非常复杂的混合系统,稳定性分析在特征建模理论中一直是一个难点,提出的稳定性分析方法完全解决了此类不含内动态相对阶为二的多输入多输出系统的稳定性问题。

  • 含不确定性的绳系卫星姿态的鲁棒最优控制

    作者:黄静 刘刚 马广富 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    针对绳长变化的旋转二体绳系卫星姿态跟踪控制问题,提出了一种分布式鲁棒最优控制方法。首先针对单体绳系卫星姿态模型,在假设模型精确和不存在干扰的条件下,设计基于Hamilton-Jacobi-Bellman方程的最优控制器;进一步考虑到实际系统存在参数不确定性和干扰,采用自适应方法和鲁棒误差积分方法隐式学习参数不确定性和有界干扰,与最优控制器结合设计鲁棒最优控制器,并应用Lyapunov稳定性定理证明其闭环系统的渐近稳定性。其次,根据绳系卫星系统的运动同步性,将单体绳系卫星姿态控制器设计扩展至二体绳系卫星系统,设计二体绳系卫星姿态系统的分布式鲁棒最优控制器。最后在Matlab/Simulink平台上进行仿真验证,结果表明了所设计控制器的可行性与有效性。

  • 考虑执行器动态补偿的动中通系统非线性鲁棒控制

    作者:姜君 陈庆伟 郭健 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    研究用于移动载体卫星通信的动中通系统的稳定跟踪问题。选取动中通系统的三轴非线性模型为被控对象,较单轴模型更能准确地描述子系统之间的运动学与动力学特性。在执行器动态特性的基础上,设计了一种具有执行器动态补偿的非线性鲁棒控制器。该控制器不仅能够使系统在载体移动过程中隔离载体扰动的影响,精确跟踪目标卫星,而且还进一步解决了执行器动态特性对系统的影响,更符合实际动中通控制系统设计的需要。最后通过三组对比仿真结果验证了所设计控制器在不同扰动条件下的稳定跟踪性能。

  • 带有跟踪微分器的导弹增量动态逆控制律设计

    作者:董飞垚 雷虎民 李炯 邵雷 陈治湘 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    针对基本动态逆控制鲁棒性差的特点,设计了一种带有跟踪微分器的导弹增量动态逆过载控制律。首先建立了快慢两个回路的导弹过载控制模型,然后通过状态速率反馈,对快慢回路分别设计了增量式动态逆控制律,并进行了鲁棒性分析。最后通过引入快速跟踪微分器解决增量动态逆控制律中所需状态速率无法量测的问题。、仿真结果表明,所设计的带有跟踪微分器的导弹增量动态逆控制律具有强鲁棒性。

  • 一种GEO/LEO双层卫星网络路由算法及仿真研究

    作者:杨力 杨校春 潘成胜 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    时间虚拟化策略的时间片过短将影响路由性能,提出一种基于GEO/LEO双层卫星网络的时间虚拟化和分层管理的路由算法(VLRA),对时间虚拟化策略进行合理改进,通过新的分层管理思想,在每个时间片开始进行路由计算和更新。分析和仿真验证表明,改进的时间虚拟化策略得到的时间片更合理,利于网络的路由和通信。GEO/LEO双层卫星网络下VLRA算法时延稳定,并具有较好的丢包率和吞吐量性能。

  • 脉冲星辐射脉冲信号辨识的新算法

    作者:王璐 许录平 张华 罗楠 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    为了提高脉冲星辐射脉冲信号辨识的效果和速度,提出了一种基于S变换的脉冲星辐射脉冲信号辨识算法。通过对脉冲星辐射脉冲信号的累积脉冲轮廓进行时频分析得出,在不同观测频率和不同信噪比的条件下,脉冲星累积脉冲轮廓S变换的时频分布图基本不变。基于这种稳定的时频特征,采用最小标准化欧式距离分离器对脉冲星信号进行辨识。实验表明,方法具有良好的抗噪性能,且识别率和运算速度均优于基于小波和双谱算法。

  • 电离层对BOC调制信号的影响

    作者:刘瀛翔 李垣陵 唐小妹 王飞雪 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    电离层是一种色散介质,宽带信号的不同频率分量在穿过高层大气时会引入不同的相位延迟。传统导航信号带宽较窄,因此在分析电离层的影响时通常将其视作中心频点处的单频信号。下一代导航系统广泛采用的BOC(Binary Offset Carrier)调制具有较宽的带宽和分裂的频谱,因此单频假设不再适用。通过引入BOC信号的双边带模型,分析了电离层对BOC信号的影响。结果表明电离层会在BOC调制的上下边带信号中引入不同的载波和码相位延迟。最后使用数值仿真和实测数据验证了分析的正确性。该结论对BOC信号双边带接收算法的设计具有重要的意义。

  • SAR-GMTI高逼真匀速运动假目标调制干扰方法

    作者:吴晓芳 王雪松 梁景修 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    将匀速运动目标成像特性用于干扰的目的,提出了SAR-GMTI高逼真匀速运动假目标调制干扰方法,确定了关键干扰参数,分析了侦察误差对干扰效果的影响,并采用三孔径干涉对消方法研究了其对GMTI的对抗性能。实验分析结果表明文中所提干扰方法可对SAR-GMTI形成高逼真匀速运动假目标的干扰效果,且干扰功率利用率高、对侦察依赖性较低,是一种先进有效的干扰方法。

  • 基于空间距离的快速稳健子空间跟踪方法

    作者:袁晓东 万建伟 程翥 王展 刘海涛 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    从空间距离的角度分析子空间跟踪问题,提出了一种新的子空间跟踪算法。提出的算法同时适用于信号和噪声子空间跟踪,而复杂度仅为3NL+0(N)。仿真表明算法对基的正交偏离稳健,对舍入误差不敏感,是一种快速稳健的子空间跟踪算法。

  • 一种基于微多普勒特征的海面角反射器干扰鉴别方法

    作者:黄孟俊 赵宏钟 付强 冯国瑜 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    角反射器是海面舰船对抗反舰导弹的一种重要的无源干扰。本文以漂浮式角反射器干扰和舰船为研究对象,根据耐波性理论,建立了海面目标的微动模型,并分析了它们的微动特征。采用散射中心模型,推导了海面目标横摇运动引入的雷达微多普勒信号模型,利用时频分析方法和一阶矩方法,提取了目标回波的瞬时多普勒和微多普勒。通过定义目标雷达回波的微多普勒主频率特征实现了角反射器干扰的有效鉴别。仿真计算表明,在信噪比大于0dB的条件下,角反射器干扰的正确鉴别率大于95%。

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    针对常规Capon波束形成算法在期望信号导向矢量失配情况下性能的急剧下降,研究了一种新的基于导向矢量不确定集的稳健Capon波束形成算法。该算法通过对阵列接受信号的相关矩阵进行特征分解获得噪声子空间,使期望信号导向矢量在噪声子空间的投影最优。并且利用特征向量的结构特性推导出了最优对角加载量的解析表达式。仿真结果表明了理论分析的正确性和算法的有效性。

  • SAR图像强回波目标检测的偏态分布方差方法

    作者:王国力 周伟 柴勇 关键 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    对复杂背景下的SAR图像强回波目标检测问题进行了研究,提出了基于偏态分布方差的自适应检测算法。首先设计一种新的基于偏态分布模型的方差滤波器,偏态分布方差滤波器可减少相干斑噪声对检测的不良影响,提高图像方差的差异性,即强目标回波边缘灰度方差相对于强目标回波灰度方差、背景杂波灰度方差更小。其次,算法改进了根据图像复杂度自动选取阈值方法,通过自适应检测小方差像素,实现强回波目标检测。仿真结果说明该算法能够对SAR图像强回波目标较快地进行准确检测。相比方差特征法(VAR)和扩展分形特征法(EF)在检测速度与虚警率方面均具有较大的优越性。

  • 控制点/控制点对最优能量解析的图像配准

    作者:石悦 付琨 孙显 林殷 赵文哲 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    针对遥感图像配准中匹配同名点少、配准精度低等问题,提出了一种基于控制点/控制点对最优能量解析的图像配准方法。在控制点提取中,通过多尺度曲波变换,实现不同尺度下图像质量的灰关联分析和噪声抑制,并根据灰关联能量值,自动调整尺度不变特征变换配准参数,提高匹配同名点数量;为保证控制点选择的均匀性和准确性,创建了控制点对能量模型,采用马尔科夫蒙特卡洛优化算法实现分布、匹配能量最优的控制点筛选,提高了图像配准精度。实验结果表明,本方法对遥感图像匹配同名点少、控制点分布不均匀、图像配准精度低等问题有很大改善,具有较高的应用价值。

  • 液体火箭发动机热力组件动力学模型

    作者:刘上 刘红军 陈宏玉 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    为了评判不同假设条件下得出的几种热力组件动力学模型的特点和适用范围,对其频率特性进行分析,并探讨了主要参数的影响规律。对于双组元非等温燃气流,在低频范围内采用考虑熵波效应的绝热流动模型更加精确。燃烧温度与混合比关系的无量纲斜率值越大,推进剂流量波动产生的熵波影响越明显。通过在分布参数流动模型中添加指数衰减率来表示熵波随频率的增大而耗散。改进的声学模型形式简单,既能在低频范围内描述熵波,又能在高频范围表征熵波的耗散,可以在很宽的频率范围内合理地描述燃气流动的动态特性。

  • XilinxFPGA自主配置管理容错设计研究

    作者:顾义坤 倪风雷 刘宏 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    针对SRAM型FPGA在空间辐射环境下容易受到单粒子效应影响的问题,在分析可重配置的XilinxFPGA的结构和故障模式的基础上,提出一种基于自主配置管理的XilinxFPGA容错设计方案。综合运用诸如逻辑电路三模冗余、块存储器EDAC校验、动态回读、动态局部重配置及周期全局重配置等方法实现故障的屏蔽、检测和修复。该方案覆盖了FPGA的各种单粒子效应故障模式,并且在芯片内部实现了自主配置管理,具有体积小、成本低、可靠性高的特点。

  • 隔热层厚度和数量对太空多层光学窗口温度分布的影响

    作者:罗剑峰 常胜利 兰勇 戴穗安 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    航天器上常安装有用于科学观察的多层光学窗口,其温度分布的均匀性会影响成像质量。运用射线踪迹-节点分析法的任意多层镜反射辐射与导热耦合换热模型,研究了隔热层厚度及数量对太空中多层光学窗口温度分布的影响。光学窗口的吸收系数、折射率随波长的变化用一组矩形谱带来近似。研究显示太空中热辐射在光学窗口的冷却过程中起着非常重要的作用,在离玻璃层表面附近很薄的一层玻璃介质内,辐射与导热存在强烈的耦合作用。隔热层厚度越薄,其内的温度分布越均匀,有利于提高成像质量。隔热层数量越多,光学窗口各层玻璃的温度分布越均匀,有利于提高成像质量,但是隔热层最佳数量的确定还需综合考虑其它因素。

  • 卷簧式柔性取样器的取样头-岩石接触原位辨识

    作者:凌云 宋爱国 陆伟 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    取样头和岩石接触问题与月壤取样的成功与否直接相关,基于小型卷簧式月壤取样器的柔性取样臂结构,提出了振动取样法:在取样过程中采集振动信号进行数字信号处理与分析,达到对取样头-岩石接触的辨识。首先对振动信号进行采集、消除趋势项,然后利用小波多分辨分析去噪,采用现代功率谱中基于AR模型的Burg法对振动信号进行特征提取,最后采用二分类支持向量机对取样头是否接触到岩石进行识别。实验结果证明,卷簧式取样器的振动信号分析能够对取样头-岩石接触问题进行较好的辨识。

  • 姿态对地指向不断变化成像时的偏流角分析

    作者:黄群东 杨芳 赵键 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    针对敏捷卫星在三轴姿态机动过程中同时进行推扫成像的偏流角问题,基于线阵TDICCD推扫成像原理,分析了动态成像过程中的偏流原理,通过速度矢量法推导出动态成像方式下的偏流角数学解析表达式。数值仿真分析表明:当相机推扫速度方向与星下点速度方向的夹角η为0°(沿航迹方向推扫成像)或180°(沿航迹反方向推扫成像),偏流是由地球自转产生的,数值较小;当夹角为0°〈η〈180°时,偏流是地球自转和轨道运动共同产生的,偏流角数值较大;当夹角η=90°(垂直于航迹方向推扫成像)时,偏流角随地理纬度的增大而增大。基于以上结论,采用姿态偏航控制对偏流角进行调整,可以实现在三轴姿态机动过程中开启光学有效载荷进行推扫成像的动态成像技术。

  • 航天型号多项目资源调度方法研究

    作者:巴杰 伍书剑 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    针对航天型号多项目研发中面临的进度、质量问题,究其原因,多与资源协调与配置密切相关,文中结合项目计划中资源调度及优化问题,进行深入研究,给出此类项目及资源的模型描述,提出资源约束条件下基于遗传算法的多项目资源优化调度方法。实例显示,该方法能够帮助解决航天型号项目研发中多项目资源调度问题,有助于缓解因资源紧张或资源冲突带来的问题,进一步保障航天型号项目进度和质量。

  • 第63届国际宇航大会召开中国航天人闪耀意大利

    作者: 期刊:《宇航学报》 2012年第10期

    由国际宇航联合会(IAF)、国际宇航科学院(IAA)和国际空间法学会(IISL)联合举办,意大利航天局承办的第63届国际宇航大会(IAC)于2012年10月1日至5日在意大利港口城市那不勒斯召开。本届大会的主题是造福大众的空间科学与技术。

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