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宇航学报杂志 2013年第12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
  • 空间站大机械臂锁合末端效应器设计及关键技术研究

    作者:陈金宝 聂宏 李有光 王小涛 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    论文首先对机械臂末端效应器的研究发展概况进行综述,对国内外典型的末端效应器的功能、技术指标、适应性特征进行综合对比分析;其次对大机械臂锁合末端效应器的结构组成、工作原理及特点进行介绍,并对其发展趋势进行分析;最后结合国内研制现状重点对锁合式末端效应器的关键技术进行研究分析。论文研究工作对于我国即将开展的空间站机械臂建设具有参考价值。

  • 分离模块航天器综合评估方法研究

    作者:杨志 刘胜利 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    以分离模块航天器概念设计阶段的方案评估分析为目标,提出一种基于数学建模和蒙特卡洛模拟的定量化评估分析方法框架。首先,定义了分离模块航天器生命周期状态及其转移过程,建立了状态转移概率矩阵,将生命周期不确定风险因素在状态转移过程中加以考虑;进而,基于系统状态模型建立了分离模块航天器生命周期成本和净收益计算模型;然后,以生命周期成本和净收益的均值和标准差作为评价指标,提出了基于蒙特卡洛模拟的综合评估仿真分析方法;最后,采用典型设计案例进行了分析与验证。

  • 太阳翼铰链结构的动力学实验与非线性动力学建模动力字建模

    作者:吴爽 赵寿根 吴大方 罗敏 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    通过动力学实验获得真实的太阳翼板间铰链结构于不同激振频率下的振动响应参数,并采用力状态映射法建立板间铰链的非线性动力学模型。首先,采用单频激励信号模拟外扰对实际的板问铰链结构实施动力学实验;然后,基于其结构具有的多重非线性动力学特性,根据实验数据应用力状态映射法辨识结构的动力学参数,建立其非线性动力学模型;最后,对由太阳翼板间铰链连接的两段梁所构成的系统进行了冲击激励下的振动响应测试,同时进行了有限元动力学仿真,实验测试结果和数值仿真结果取得了较好的一致性。本文建立的太阳翼板间铰链非线性动力学模型能够较好地反映其动力学特性,对于实际太阳翼结构的动力学建模具有理论参考价值。

  • 液体火箭发动机涡轮泵转子密封系统动力稳定性研究

    作者:窦唯 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    针对低温液体火箭发动机涡轮泵转子密封系统开展了动力学稳定性研究。采用有限元法建立了涡轮泵转子密封系统的动力学模型,研究了安装偏心对转子密封系统稳定性的影响,给出了失稳转速随安装偏心的变化规律,研究了当量密封间隙对涡轮泵转子系统稳定性的影响,分析了当量密封间隙对失稳转速的影响,最后开展了冷吹试验和热试试验研究,为液体火箭发动机涡轮泵转子系统结构设计、诊断与维护提供理论依据。

  • 探月返回器跳跃式再入过载抑制算法研究

    作者:郭敏文 王大轶 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    针对小升阻比探月返回器大航程、跳跃式再人的特点,采用了新的过载约束条件,并在此基础上对过载抑制问题进行了描述。然后对跳跃式再入过程中影响开普勒段航程的因素进行了分析,将气动升力在地球矢径方向的分量等效为万有引力的小扰动力,推导得出了与预测校正制导律相结合的过载抑制算法。最后通过仿真校验了该算法在不影响返回器着陆精度的前提下有效实现了过载抑制,各种偏差情况下的蒙特卡洛仿真也体现了该算法的实用性及鲁棒性。

  • 捷联惯导系统中加速度计的时延补偿研究

    作者:严恭敏 张强 何昆鹏 秦永元 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    针对实际捷联惯导系统中陀螺和加速度计的传递函数相移特性不一致问题,通过分析指出了在角运动环境下容易引起时间不同步导航速度误差。从系统测试角度提出了辨识加速度计时延的简便方法,即在重力场中进行惯导系统的翻滚试验和惯导解算,建立加速度计时延与导航速度误差之间的关系,从速度误差中可计算出时延参数。此外,还提出了两种方法对不同步速度误差进行补偿:一是根据加速度计传递函数模型和外推算法计算时延补偿;二是通过惯导速度更新算法直接补偿。最后,在实验室条件下利用光纤陀螺惯导系统进行了试验,时延补偿提高了系统的导航精度,验证了理论分析的正确性。

  • 组合体与飞船联合轨道维持

    作者:李革非 宋军 谢剑锋 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    通过组合体与飞船联合轨道维持解决了组合体和飞船轨道多特征参数的控制问题。建立了升交点经度、轨道高度和偏心率的控制方程以及基于时间关联特性的升交点赤经和制动点高度耦合控制方程和偏心率保持的双冲量耦合控制方程。结合组合体与飞船的飞行特点,制定了组合体轨道维持实现升交点赤经和轨道偏心率以及飞船轨道维持实现制动点高度的联合控制策略。耦合控制方程使得组合体和飞船轨道维持的控制量分配合理,融合了各次控制之间存在的耦合影响,设计了联合轨道维持策略迭代计算流程。基于神舟九号交会对接飞行过程,通过多组仿真算例校验了组合体与飞船轨道多特征参数的联合优化控制,具有较好的工程应用价值。

  • 适应于RBCC运载器的轨迹优化建模研究

    作者:龚春林 韩璐 谷良贤 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    根据RBCC动力系统工作原理,分析了RBCC运载器上升段轨迹特点和设计矛盾。针对此类飞行器工作模态多、冲压模态约束条件复杂、传统优化模型无法求解其全局最优解的问题,以Radau伪谱法为基础,建立了基于混合积分变量的全程最优轨迹求解模型,并引入连接条件模型。该模型可以有效处理RBCC运载器多段飞行轨迹约束条件,克服了传统建模方法的不足。采用50km、Ma8运载任务算例校验优化模型,优化结果显示,所研究模型符合RBCC运载器工作特点和任务需要,可快速求解此类运载器上升段最优轨迹。

  • 带有柔性补偿的柔性关节空间机器人的增广自适应控制及关节振动抑制

    作者:陈志勇 陈力 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    研究漂浮基柔性关节空间机器人操作未知载荷的关节运动控制及柔性振动抑制问题。结合系统线动量守恒关系及拉格朗日方法,建立空间机器人欠驱动形式的系统动力学模型。为便于其控制系统的设计,运用关节柔性补偿技术及奇异摄动理论对系统进行快、慢变子系统分解。针对快变子系统,提出力矩微分反馈控制器来抑制机械臂各关节的柔性振动;针对慢变子系统,设计基于增广法的自适应控制策略以实现系统在载荷参数未知情况下的关节运动轨迹渐近追踪。提出的控制方法由于引入柔性补偿技术,等效提高了关节刚度,可适用于具有较小关节刚度的空间机器人系统的控制;利用自适应控制器来实时补偿未知载荷参数的影响,使系统能够精确地执行所指定的关节运动任务。仿真结果校验了方法的有效性。

  • GNSS服务空域空间信号可用性比较与分析

    作者:李振海 焦文海 黄晓瑞 耿长江 刘欣 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    通过基本参数对全球卫星导航系统(GPS、GLONASS、Galileo和北斗)空间信号可用性影响实验,得出四系统的A‰。值分别为3800km、1100km、3800km和1000km,对应的平均可见卫星数为25、16、22和14/22(亚太地区、MEO星座/混合星座)。分析了三种典型轨道用户的卫星可见性,北斗和GLONASS对MEO和HEO用户的空间信号可用性能较GPS和Galileo稍差,而在LEO用户的应用中,北斗空间信号可用性能却表现最优,平均可见卫星数约为20颗,可用性时间分布比较均匀。最后对GNSS空间有效持续时间段进行统计,随着用户高度的增加,有效持续时间段数增多、总有效持续时间减少;四系统提供全弧段有效服务空间分别为地面至6100km、1600km、6100km和1700km。

  • 利用字典优化方法实现sub—Nyquist采样数据的频率估计

    作者:杨鹏 柳征 姜文利 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    在稀疏重构理论中,重构信号需要预先设定稀疏表示字典,针对预设字典与真实字典之间的失配对信号稀疏表示造成的不利影响,提出一种基于字典优化和稀疏贝叶斯学习(SparseBayesianLearning,SBL)的频率估计算法。该算法首先构造基于sub—Nyquist采样数据的信号稀疏表达式,然后利用SBL算法估计信号频率,同时根据估计结果优化字典,最后反复迭代上述步骤直至计算出的频率值和对应的幅度值趋于稳定。仿真结果校验了方法的有效性。

  • 星载低复杂度Turbo译码器的实现技术研究

    作者:张芪 王永庆 刘东磊 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    针对航天测控通信系统中微弱信号处理的实际应用需求,研究了Turbo译码算法在星载平台上的低复杂度实现技术。基于折线近似的Log—MAP算法,提出了一种新的基于FPGA的译码器实现方案,一方面简化了迭代译码过程中分支度量的计算存储方法,有效减少了存储容量及算法复杂度;另一方面采用半并行化及流水的数据处理方式,提高了译码处理速度。利用CCSDS标准建议的交织器和生成矩阵进行了仿真和实测,结果表明相较于其它结构,采用本文设计方案实现的Turbo译码器在Slice资源没有增加的条件下存储复杂度降低了29.6%,且在输出误码率〈10-6时编码增希汰到了9.9dB.保持了良好的译码件能.本文译码器尸.成功廊用干蘖航天到号工程。

  • 基于自适应差分进化和BP网络的罗盘误差补偿

    作者:岳海波 张树栋 史志茹 奚海涛 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    为提高电子罗盘航向角测量精度,提出一种新的基于自适应差分进化算法和BP神经网络的误差补偿方法。该方法利用三层BP神经网络对电子罗盘航向角误差建模,采用自适应差分进化算法训练网络权值,得到较为精确的误差模型,以此达到补偿电子罗盘测量的航向角误差。该方法通过与八位置最小二乘、BP神经网络、差分进化算法优化BP神经网络等补偿方法比较,误差补偿精度明显提高,具有全局寻优能力强,收敛速度快,稳定性好等特点。实验结果表明:航向角误差范围由补偿前的-16°~30.7°减小到-0.22°-0.2°,满足较高精度导航系统需要。

  • 观测站位置状态扰动下Taylor级数迭代定位方法及性能分析

    作者:王鼎 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    针对具有一般普适意义的定位方程,给出观测站位置状态扰动下基于Taylor级数迭代的目标定位方法,并推导其理论性能。分别在“无校正源(情况a)”和“有校正源(情况b)”两种条件下进行算法推导和理论分析。针对情况(a),给出两种Taylor级数迭代公式,并证明两种方法的定位性能趋于一致,均能够达到相应克拉美罗界;针对情况(b),首先给出基于差分校正的Taylor级数迭代公式,针对其不足提出一种基于两步最优融合的Taylor级数迭代公式,并证明其理论性能可达到相应克拉美罗界。最后,设计两种无源定位实验场景用以验证算法设计与理论分析的有效性。

  • 一种热平衡等温机制的新型热防护及相关技术

    作者:李锌 艾邦成 姜贵庆 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    给出了一种适用于高超声速飞行器热防护的新概念——疏导式热防护,其基本理论是利用热平衡等温机制,使防热层趋于一等温体,实现热负载平衡。针对这一概念,进行了较为系统的研究,包括原理、分析方法、实现疏导式热防护的关键技术。研究结果表明,疏导式热防护技术可有效地减少高热流区的温度和热应力,是一种有效的非烧蚀热防护技术。

  • Whipple防护结构弹道极限方程的多指标修正

    作者:贾光辉 欧阳智江 蒋辉 李轩 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

    为获得适用于国内情况的Whipple防护结构超高速弹道极限方程,研究了指标寻优方法,对国外的Christiansen改进型方程,以国内实验数据为依据进行多指标修正。结果发现:以预测概率型指标(包括总体预测率、安全预测率)和预测误差型指标(如:预测误差平方和)联合进行方程系数的逐级修正,可获得预测效果更好的修正方程。通过对低速段和高速段方程的整体系数进行修lE,最终得到的新方程在国内107个实验数据上的总体预测率达到了89.7%,安全预测率则高达100%,分别较修正前的相应指标提高了10.3%和2.8%。

  • 2013年度“精品期刊顶尖论文平台F5000”项目提名论文详单

    作者: 期刊:《宇航学报》 2013年第12期

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