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宇航学报杂志 2014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
  • 航天器火工冲击技术研究进展

    作者:丁继锋 赵欣 韩增尧 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    系统总结了国内外航天器火工冲击环境预示、地面试验和减冲击技术三个方面的研究进展,并分析了国内在以上三个方面与国外航天强国的差距.在此基础上,从我国航天工程实际需求出发,分析指出了今后航天器火工冲击领域应重点开展的研究方向.

  • 一种燃料最省的火星精确着陆动力下降段快速轨迹优化方法

    作者:任高峰 高艾 崔平远 栾恩杰 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    针对火星精确着陆问题,给出一种燃料最省的火星着陆动力下降段快速轨迹优化方法.首先以燃料最省为指标建立了着陆器动力下降段轨迹优化问题模型,然后利用极大值原理对该模型的推力大小、推力方向与协状态变量之间的关系进行分析,得出着陆器推力只能以最大或最小推力工作、推力方向和与速度对应的协状态矢量方向相同的结论.并以此为基础,将原问题的状态微分方程和协状态微分方程转换为有限个推力为常值的分段函数,推导每段内微分方程的解析表达式,给出了动力下降段轨迹优化方法的算法流程;最后通过数学仿真将所提出的方法与凸规划、多项式制导方法进行比较.结果表明该方法不仅避免了多项式方法没有考虑推力约束及燃料消耗的缺陷,而且在计算效率方面较凸规划方法有大幅度提高.

  • 一种可实现星箭分离前后测轨数据联合定轨的初轨确定方法

    作者:茅永兴 马静远 掌静 宋叶志 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    针对弹簧分离方式的卫星发射任务中,在星箭分离瞬间卫星获得弹簧分离力产生的速度增量,使星箭分离前后的两段外测数据不能同时参与定轨的问题,提出了一种可同时求解一个位置矢量和两个速度矢量的定轨新方法——改进的有摄初轨计算的单位矢量法,建立了相应的计算模型,构造了条件方程组的解算方法.仿真计算和任务实测数据验算表明,该方法首次实现了利用星箭分离前后处于两条不同轨道的测轨数据的联合定轨.由于延长了定轨数据弧段,有效地提高了入轨段初轨确定精度.

  • 超声速固体粒子侵蚀的欧拉模型

    作者:王正之 朱春玲 朱程香 付斌 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    利用计算流体力学(CFD)技术,引入粒子容积分数的概念,基于欧拉两相流模型,计算超声速飞行器侵蚀表面粒子速度和容积分数分布,模拟侵蚀后的三维表面外形.以超声速计算结果为基础,针对现有拉格朗日法计算侵蚀后退率的局限性,推导出适用于欧拉模型的计算公式.采用本文的数值模拟方法,模拟侵蚀后飞行器的外形,并与实验结果进行对比,验证了本文方法的正确性.计算和分析了不同环境参数对侵蚀量的影响,结果表明,马赫数和粒子容积分数对侵蚀量有较大影响,而粒子容积分数不变的情况下,粒子直径对侵蚀量影响不大.

  • 考虑重力影响的太阳翼模型修正方法研究

    作者:马睿 姜东 吴邵庆 韩晓林 费庆国 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    太阳翼结构地面模态试验时重力导致的几何非线性不能忽略,因此提出了一种考虑重力影响的柔性结构动力学模型修正方法.首先推导了地面环境下结构的切线刚度矩阵,求解广义特征值,得到重力影响下的模态,对试验和计算得到的模态振型进行匹配,并进行参数的灵敏度分析,选取合适的修正参数并迭代求解参数的修正量.以展开锁定情况下的太阳翼组合结构为研究对象,对比研究发现重力对模态频率有影响,采用分步修正策略,依次对单翼板弹性参数和翼板间连接刚度进行修正,研究结果表明本文方法不仅收敛速度较快,且具有较高的精度.

  • 一种用于空间系绳卷取的自适应机构

    作者:易琳 王班 黄海 谭春林 郭吉丰 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    针对空间绳网系统的缆绳收口要求,介绍了一种由双转子电机、双卷筒和自由导绳套筒组成的自适应缆绳卷取机构,给出了机构的设计思路.通过建立其系统动力学方程,据此得到系统各状态变量的稳态解,理论和实验分析缆绳卷取过程的特性,证实此卷取机构的有效性和一定的适应性,为类似空间绳系的卷取机构设计提供参考.

  • 绕月自由返回飞行任务的轨道设计方法

    作者:张磊 谢剑锋 唐歌实 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    针对绕月自由返回飞行提出一种任务轨道设计方法.在双二体模型下基于圆锥曲线拼接和能量匹配原则迭代计算初值,采用Broyden法构造新的微分修正格式,在精确模型下分别针对三组不同的目标变量和目标值对初值进行逐级修正使之满足再人参数.采用简单迭代调整近地点时刻、飞行时间完成发射弹道拼接和落点位置匹配,迭代初值根据落点纬度插值确定,插值表通过对若干飞行时间进行初值计算和发射弹道拼接构造.算例表明,该流程能够扩展初值计算的适用范围,具有良好的收敛性和计算效率.

  • 直觉梯形模糊数航天项目组合配置属性协同研究

    作者:王续伯 白思俊 白礼彪 郭云涛 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    将直觉梯形模糊数和模糊测度引入航天型号项目组合配置领域,在定义项目组合配置正负协同概念的基础上定量描述了各决策属性之间的协同关系,提出了用不同情况下的属性协同Shapley值度量属性集对组合配置决策权重的方法,并构建了项目组合配置有序加权协同平均算子的决策模型,为解决航天企业多型号间的项目组合配置决策提供了一条有效途径.最后通过实例,对模型的有效性进行了检验.

  • 分离模块异构航天器集群松散队形设计

    作者:黄河 周军 刘莹莹 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    针对近地轨道分离模块航天器集群,考虑航天器之间面质比差异,提出一种能在较长时间内维持两星之间相对距离的松散队形设计方法.该方法以相对偏心率向量和相对轨道倾角向量描述松散队形,以两颗卫星之间的轨道长半轴之差和相对相位角之差为优化变量,并且通过设置虚拟空间圆解决避碰问题,保证在考虑气动力摄动的情况下,异构航天器松散编队能够有较长时间满足距离要求.仿真研究表明,针对轨道高度为500 km的参考轨道,当两星面质比分别为0.003 m2/kg和0.0032 m2/kg时,两颗卫星之间的距离能够在50天内处于200 m到20 km之间.

  • 卫星编队飞行相对位置自适应协同控制

    作者:黄勇 李小将 王志恒 李兆铭 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    针对卫星编队飞行相对位置协同控制问题,基于编队卫星相对运动非线性动力学方程和一致性理论设计了两种自适应协同控制器.首先,在卫星质量不确定和星间信息交互存在通信时延的条件下,设计了一种全状态反馈自适应协同控制器,并证明了该控制策略对空间摄动力的鲁棒性.其次,进一步考虑速度信息不可测的条件下,采用滤波器设计了一种无速度反馈的自适应协同控制器.最后,以编队构型重构为例对两种自适应协同控制器进行了仿真校验.仿真结果表明:两种自适应协同控制器均可有效应用于卫星编队飞行相对位置的协同控制,能够保证编队卫星对各自期望轨迹跟踪的同时暂态保持编队构型的稳定,具有较高的控制精度.

  • 控制受限的编队航天器鲁棒自适应控制

    作者:宋申民 郑重 苏烨 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    研究了考虑控制受限的编队航天器鲁棒自适应轨道跟踪控制问题.针对航天器编队飞行系统中控制受限、外部扰动和模型不确定性的情况,利用反步控制方法和指令滤波设计提出了一种鲁棒自适应控制策略.指令滤波器用于补偿控制受限对于控制器的影响,同时设计了自适应律对未知参数进行估计,并且利用Lyapunov稳定性理论分析了闭环系统的渐近稳定性.和滑模控制等传统鲁棒控制不同,所设计的鲁棒自适应控制器是连续的,更便于航天器编队飞行系统的实现.仿真结果表明所设计的控制器既能实现高精度的编队飞行跟踪控制,又能保证控制受限的要求.

  • 航天器自主交会对接的高精度目标定位方法

    作者:张莹瑾 秦世引 胡晓惠 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    根据航天器自主式交会对接的实际应用背景和技术需求,针对交会对接过程中所要求的高精度、实时性和强抗扰的技术指标,在合作目标特性分析的基础上,将高斯曲面拟合与双线性插值相结合,提出了一种高精度的合作目标定位方法.首先根据目标图像的灰度分布进行双线性插值和高斯曲面拟合,在此过程中可同时利用目标原有像素和插值点的亚像素信息,使拟合曲面各幅值点的坐标精度达到亚像素级,以确定目标的中心位置.仿真图像和实拍图像的试验结果表明,此定位方法具有亚像素级的定位精度,其总体定位误差可达到1/20个像素左右,并能满足实时性要求,可以在航天器交会对接与空间遥操作等方面的应用中发挥重要作用.

  • 深空测控通信中GMSK体制非相干解调算法研究

    作者:吴伟仁 节德刚 丁兴文 李海涛 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    针对深空测控通信中GMSK体制非相干解调损失较大的难点,提出了一种改进的GMSK信号非相干维特比解调算法.通过分析相位状态网格图中相位转移规律,建立理论仿真模型.通过原理样机的研制和测试,实测数据表明:该算法具有解调损失低、实现复杂度适中的优点;相比于理论的最佳相干解调算法,在误码率1×10-4量级下,实测仅损失0.6 dB.目前该算法已应用于国内某深空测控通信系统GMSK体制基带设备中,并成功解调出欧空局Herschel-Planck卫星数据.

  • 卫星通信频谱监测中的一种形态学滤波预处理方法

    作者:胡婧 谢智东 范乐昊 田湘 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    针对卫星信号监测中监视频带宽、背景噪声非平坦造成的信号漏检和误检的问题,结合卫星通信信号的特点提出了一种频谱校正的新方法.该方法将接收的频谱信号视为一维灰度图像,通过改进的形态学滤波检测法,估算出信号中非平坦的背景噪声基底,利用估计的噪声基底完成对原频谱信号的修正,可提高信号检测的准确性.仿真结果表明,该方法降低了信号带宽对传统形态学滤波中结构元素长度选择的影响,计算量小,能高效地实现非平坦频谱信号的底噪校正.

  • 伪码测距抗干扰容限分析

    作者:瞿智 杨俊 陈建云 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    统一考虑射频干扰对伪码测距系统中码环稳定性能和测距精度性能的影响,推导并定义了系统稳定性能容限和测距精度性能容限,综合这两个容限给出了一定测距精度指标约束下的测距抗干扰容限.同时,设计了容限参考因子以定量分析两个性能容限对测距抗干扰容限的影响,并给出了一定应用场景中的容限和参考因子的快速计算方法.本文还针对窄带干扰环境,给出了更加简捷的分析方法,并通过数值分析进行了具体说明.测距抗干扰容限的分析与设计,科学全面且简捷高效,能够有效指导伪码测距系统的结构参数设计与系统性能评估.

  • 磁悬浮飞轮用新型异极性永磁偏置径向磁轴承

    作者:王曦 石泳 樊亚洪 张健 杨磊 李丽君 杨胜 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    为满足应用于航天器姿控、储能的磁悬浮飞轮采用的扁平构型或高转速转子需求,提出了一种新型异极性永磁偏置径向磁轴承,具有轴向长度短、结构紧凑的优点,有利于扁平转子或高速转子的磁悬浮控制.在新型径向磁轴承磁路分析的基础上,通过应用于50 Nms反作用飞轮的设计实例,经仿真分析,校验了新型径向磁轴承的基本性能;并与传统同极性永磁偏置径向磁轴承进行了比较,验证了新型径向磁轴承的优点.

  • 中国宇航学会·中国空间法学会2014年学术年会

    作者: 期刊:《宇航学报》 2014年第12期

    2014年11月27-28日,中国宇航学会、中国空间法学会2014年学术年会在京召开。航天科技集团公司副总经理杨保华和航天科工集团公司总经理助理谢良贵出席开幕式并讲话。中国宇航学会名誉理事长、航天科技集团公司高级技术顾问王礼恒院士和《宇航学报》主编、中国工程院杜善义院士主持大会报告会。中国宇航学会副理事长兼秘书长杨俊华主持开幕式。

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