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宇航学报杂志 2014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
  • 基于星上动态指令调度的卫星使用效能提升技术

    作者:田志新 汤海涛 王中果 汪大宝 曹京 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    针对传统任务管理模式采用静态约束指令序列导致卫星使用效能的不足,提出一种基于有向图模型的动态约束自适应任务管理方案.采用面向用户的星地任务控制接口,利用地面仿真和星上实时遥测获取任务运行过程的动态约束参数,星载计算机据此动态生成任务指令序列.针对某高性能光学卫星的仿真试验表明,与传统任务管理模式相比,卫星操作接口复杂度减少88.5%,任务注入效率提升699%,有效载荷数据传输效率提升10%,全球数据获取能力提升11%,对我国区域的实时数据获取能力提升100%.方案对遥感卫星在轨运行管理具有借鉴意义.

  • 烧蚀对返回舱气动特性的影响

    作者:徐国武 周伟江 陈冰雁 詹慧玲 杨云军 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    针对烧蚀可能对返回舱带来的不利影响,开展了类联盟号返回舱烧蚀外形的气动特性数值计算与分析.结果表明:因烧蚀引起的气动外形改变后,会使配平攻角绝对值增大,配平升阻比也相应增大.该结论可为类联盟号返回舱外形的气动布局设计和改进提供参考.

  • 空间大型末端执行器捕获动力学与实验研究

    作者:潘冬 魏承 田浩 张越 赵阳 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    以绳索式末端执行器为研究对象,基于离散化方法,采用六维弹簧柔性连接方式建立了绳索动力学模型,并引入绳索与目标间的非线性接触碰撞力和摩擦力模型,获得末端执行器捕获动力学模型,并设计了末端捕获冲击实验,验证了模型的正确性.所建模型可充分考虑绳索的空间运动状态以及捕获过程中绳索与目标间的接触碰撞过程,基于此模型可预示并预防捕获过程中瞬时的较大冲击.对于机构设计和控制器调试具有一定意义,并可作为物理试验的有效补充,解决我国未来空间大型目标捕获任务地面试验验证困难的问题.

  • 基于递推差分进化算法的空间机器人参数辨识

    作者:刘正雄 鹿振宇 黄攀峰 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    针对空间机器人抓取未知目标时的特性参数以及关节摩擦系数的辨识和在线修正问题,提出一种基于递推差分进化算法的实时参数辨识方法.首先采用静态连续摩擦模型描述机器人的关节摩擦特性,并建立两关节空间机器人的非线性动力学模型,然后基于差分进化算法和递推最大似然估计法推导出递推差分进化算法,并用于空间机器人的参数辨识,最后仿真校验了该辨识方法的有效性.仿真结果表明,该算法的辨识精度优于遗传算法和最小二乘法,辨识速度较快,能满足遥操作的要求,且对于动态信息有较好的跟随性.

  • 平流层浮空器快速部署平台的建模与仿真

    作者:常晓飞 尚妮妮 符文星 闫杰 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    针对目前平流层浮空器的部署方案中存在着放飞条件限制较多、升空过程中风险较大和部署时间较长等风险和不足,基于弹载弹射技术提出一种新型浮空器快速部署方案.该方案通过运载器将部署平台投放到预定空域,系统经过分离、减速伞减速、空中充气、展开等阶段,完成浮空平台的快速部署.通过分析系统构成和工作流程,建立了能够反映充气展开过程中,伞—艇—充气机构相互作用的多体动力学模型,并通过仿真计算校验了系统方案的可行性.研究结果表明:该方案能够实现平流层浮空器全天候快速部署.

  • 带末端攻击角约束连续有限时间稳定制导律

    作者:刁兆师 单家元 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    针对制导武器末端攻击角约束与末端弹道尽可能平直的要求,应用有限时间控制方法,设计了具有末端攻击角约束的连续有限时间稳定制导律,使闭环制导系统在有限时间内视线角速度收敛到零和视线角收敛到期望值.通过非线性控制系统的有限时间稳定齐次性理论对该制导律进行了分析,证明了闭环制导系统的视线角速度和视线角全局有限时间稳定特性,并基于有限时间Lyapunov稳定性理论给出了闭环制导系统有限停息时间的表达式.在实例应用仿真中,比较了该制导律与最优制导律的制导性能,检验了该制导律在不同作战任务下的制导效果.仿真结果证实了该制导律的有效性和鲁棒性.

  • 一种星间设备系统偏差的标定方法

    作者:钦伟瑾 杨旭海 韦沛 李志刚 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    针对Ka波段测距体制中星间测距设备系统偏差标定困难从而影响自主导航精度的问题,提出用星地无线电双向时间比对的方法标定星间设备系统偏差.通过两条星地双向链路并在这两颗卫星间建立一条星间双向链路进行标定.结果表明:该方法能够标定星间设备系统偏差,其RMS优于1ns,从而起到提高星间时间同步精度的目的.

  • 高超声速条件下星光传输模拟方法与仿真

    作者:杨博 刘孝孝 肖红健 胡静 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    以高超声速飞行器为研究对象,建立了高速流场下的星光传输模拟仿真方法,定性、定量地研究平台气动光学效应对星光导航的影响.采用基于k-ω/SST两方程湍流模型的雷诺平均法计算星敏感器安装在飞行器不同位置处(头部、中部和尾部)的外流场密度分布,进而得到流场的空间折射率分布.在此基础上,利用几何光学法计算星光由高速层流流场引起的光程差、点扩散函数、像偏移等光学传输效应,得出经过层流流场的星光降晰图.同时运用统计光学理论计算高速湍流流场引起的星光出瞳面的波像差、密度均方差、相位均方差、Strehl比等光学传输效应,得出经过湍流流场的星光降晰图.仿真结果与理论分析吻合,从而为研究星光在高超声速流场中传输的机理提供了可靠的技术手段.

  • 一种提高导航卫星星座自主定轨精度的方法研究

    作者:高有涛 徐波 熊欢欢 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    针对近地导航卫星仅利用星间测距进行自主定轨时,因无法消除星座整体旋转误差而导致长期自主定轨精度不高的问题,提出了利用拉格朗日导航卫星星座与近地导航卫星星座联合仅利用星间测距进行自主定轨的方法.建立了拉格朗日轨道导航卫星星座和近地导航卫星星座联合仅利用星间测距进行自主定轨的动力学模型和观测模型.利用扩展Kalman滤波(EKF)算法和星间测距信息实现了拉格朗日轨道导航星座与近地导航星座的长期自主定轨.以4颗拉格朗日卫星组成的导航星座与12颗GPS卫星组成的近地导航星座作为仿真对象进行了仿真分析,仿真结果表明本文仅利用星间测距的联合自主定轨方法可以有效提高导航卫星星座的长期自主定轨精度.

  • 提高卫星导航性能的阵列参数估计算法

    作者:王桂宝 陶海红 王兰美 林吉平 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    针对卫星导航信号参数估计性能严重影响导航定位精度,提出了一种利用电磁偶极子对提高信号波达方向和极化参数估计性能的方法.充分利用接收数据协方差矩阵,通过两次特征分解,由特征分解的特征值进行极化参数估计.利用小圆环子阵导向矢量得到波达方向的粗略而无模糊的估计,大圆环子阵导向矢量得到有模糊的估计,通过解模糊得到精确的无模糊的估计,从而大幅提高了到达角的估计精度.比较了单个圆环阵列和同心圆环阵列的参数估计性能,分析了参数估计精度对抗干扰性能的影响,仿真结果表明参数估计精度的提高有效改善了卫星导航抗干扰的性能.

  • 电动力绳系卫星轨道机动策略研究

    作者:张健 王峰 孙兆伟 李化义 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    针对电动力绳系卫星轨道机动问题,提出三种电流控制策略实现不同要求的轨道机动.采用常值电流、bang-bang式电流以及傅里叶式电流三种控制策略来实现电动力绳系卫星的轨道机动,并引入小误差修正方法来提高控制精度.结果表明:常值电流和bang-bang式电流分别能够实现轨道倾角和升交点赤经的独立变化;而傅里叶式的时变电流能够实现考虑气动阻力情况下的一般轨道机动.提出的小误差修正方法只需经过一次误差修正就能显著提高轨道机动控制精度.

  • 利用定标站对旋转扫描扇形波束散射计的信号频率估计

    作者:朱金台 董晓龙 云日升 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    该文基于中法海洋卫星(Chinese-French Oceanic Satellite,CFOSAT)雷达散射计系统参数,给出了可行的在轨Doppler预补偿方法并利用地面定标站实现对RFSCAT信号频率的估计.对比了3种信号频率估计方法,通过仿真分析表明,可达到优于0.05kHz的频率估计精度.仿真结果表明,通过把估计的频率与Doppler预补偿查找表和Doppler频率进行比较,可实现对RFSCAT在轨Doppler预补偿状态及生命周期内的载频漂移监测.

  • 雷达极化检测器性能对比分析

    作者:肖顺平 杨勇 冯德军 王雪松 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    该文在建立极化雷达杂波和目标回波模型基础上,采用蒙特卡洛仿真方法,对比分析了最佳极化检测器(OPD)、极化白化滤波器(PWF)、最佳张成检测器(OSD)、极化匹配滤波器(PMF)、功率最大综合检测器(PMSD)和单通道检测器(SCD)的理想检测性能,同时,结合各极化检测器的检验统计量,分析了各自的实现难易度.分析结果表明,PWF、OSD和PMSD理想检测性能较好,且较易实现.考虑到工程应用中,PWF、OSD需要杂波协方差先验信息,基于杂波协方差及其关键参数估计,文章进一步对比分析了PWF、OSD和PMSD的自适应检测性能.结果表明,当观测次数大于64时,PWF自适应检测性能最好.

  • 基于TDOA的非同步照射辐射源定位算法

    作者:张奎 罗景青 吴世龙 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    针对现有基于信号到达时差(TDOA)的定位算法难以适应辐射源信号非同步到达的定位问题,提出了一种新的非同步照射辐射源定位算法.该算法利用脉冲样本图外推各站辐射源脉冲的到达时间(TOA)序列,进而计算TDOA序列(TDOAs),解决了非同步照射引起的TDOA计算困难问题,通过两条双曲线的渐近线交点求取初值,通过牛顿迭代法实现对辐射源位置的估计.最后给出的数值仿真结果验证了该方法的有效性.

  • 空间邻近目标跟踪与航迹关联的联合优化算法

    作者:董凯 刘瑜 王海鹏 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    针对单传感器跟踪空间邻近目标过程中存在航迹交错的问题,提出一种基于分布式多传感器融合结构的跟踪与航迹关联联合优化算法.该算法在单帧航迹全局最优航迹关联的基础上,通过航迹关联质量检测传感器航迹是否存在交错,然后构造交错航迹对的拟测量,并根据拟测量误差协方差计算融合“测量”,最后由融合中心对融合“测量”进行全局最优点迹-航迹互联和交互多模型(IMM)滤波更新融合航迹.考虑分布式融合系统约束情况,给出采用次优拟测量的替代方法.仿真结果表明,与传统航迹关联算法相比,联合优化算法能够明显提高目标跟踪精度和身份正确率.

  • 空间天文望远镜主动制冷焦面结构设计、分析与热实验

    作者:凤良杰 任国瑞 杨文刚 王晨洁 期刊:《宇航学报》 2014年第10期

    对某天文卫星的可见光望远镜载荷CCD焦面工作温度需求进行了分析计算.为满足CCD焦面-65℃的工作温度需求,设计了主动制冷焦面结构.采用有限元方法分析了工作温度下热电制冷器和导热胶产生的热应力,结果表明热电制冷器最大应力为14 Mpa,导热胶最大剪切应力为1.2 Mpa,均处于许用安全应力内.研制的焦面组件模拟件顺利通过了真空热试验,验证了焦面组件的制冷性能与安全性.

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