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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 2017年第03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
  • 空间微重力环境对骨代谢影响的研究进展

    作者:苗治平; 仇伍霞; 马小莉; 骞爱荣 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    详细介绍了空间微重力环境对航天员骨代谢影响的国内外研究现状,并总结实验动物和骨组织细胞的太空飞行实验结果以及失重性骨丢失发生的可能机制。介绍了利用新型抗磁悬浮模拟失重技术平台获得的部分细胞实验结果。提出了尚需研发更多新型地基微重力模拟平台来开展骨代谢研究,同时需要更多真实空间飞行机会的进一步验证,为我国空间生物医学的发展建设提供参考。

  • 火星进入器高超声速气动力/热研究综述

    作者:唐伟; 杨肖峰; 桂业伟; 杜雁霞 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    针对火星探测任务进入阶段复杂且特殊的气动力/热环境,总结了国际火星探测进入任务的历史沿革、发展动向和关键气动问题,综述了火星进入器地面风洞试验、飞行任务和高超声速气动力/热数值模拟的研究进展,提出了国内后续研究的重点方向,包括复杂气动问题建模和精细化模拟、风洞及相关试验研究、气动设计相关问题等,为我国未来火星进入器设计提供技术支持。

  • ATR动力飞行器的变几何进气道设计研究

    作者:崔鹏; 李国曙; 张军; 谭慧俊 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    针对飞行器总体和空气涡轮火箭(ATR)发动机的设计要求,提出一种中心半锥体可调节的变几何进气道方案,探索了Ma 0.6~3.0宽速域性能平衡、类航发需求的出口畸变控制等设计方法。通过中心体的平移进行喉道面积调节并兼顾流量需求,扩张段设置扰流片和格栅来控制流动畸变,相应方案结构简单紧凑、具有实用性。采用计算流体力学(CFD)方法模拟确定了各工况下进气道中心体的驱动位置,分析进气道的流场特性和性能参数。数值模拟结果体现了进气道波系配置、边界层放气和控制流动畸变措施的合理性,总压恢复和流量捕获符合设计指标,出口稳态畸变指数不大于5%。完成变几何进气道方案的Ma 0.6~2.0风洞试验研究,获得了典型超/亚声速工况下进气道的主要性能,初步验证了弹用变几何进气道方案设计的正确性。

  • 一种改进的飞行器动弯矩识别方法

    作者:周昊天; 于开平 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    提出一种改进的飞行器动弯矩识别方法,该方法引入了频域积分算法,避免了时域方法中消除趋势项以及滤波所带来的问题。对加速度响应进行两次积分得到结构弹性位移响应,然后根据模态叠加理论求解出广义坐标,最后结合模态弯矩识别截面的动弯矩响应。通过悬臂梁试验验证了算法的有效性,并与传统方法识别出的结果进行对比。结果表明,新方法的识别结果更接近试验实测动弯矩响应,具有更高的精度。最后将该方法应用于某型号飞行器,并给出了识别结果。

  • GRACE重力反演中的轨道数值积分方法分析

    作者:余彪; 范东明; 游为; 谷延超; 苏勇 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    首先,对比分析Runge-Kutta积分法、Adams-Cowell联合并行积分法、Gauss-Jackson积分法以及天体力学中常用的外插积分法用于GRACE卫星轨道积分及变分方程解算时的优缺点,得出Gauss-Jackson算法优于其它算法并推荐了相对较优的阶数和步长,从算法的推导过程中分析出了Gauss-Jackson算法优于其它算法的原因。其次,对比不同积分方法抵抗误差的能力,结果表明这些方法都不能有效抵抗误差的干扰;并分析初始状态向量误差和摄动力误差对轨道积分的影响,结果表明,卫星初始状态向量中的速度误差(0.1 mm/s)对轨道积分的影响大于位置误差(10 mm)对轨道积分的影响,摄动力中的随机误差对轨道积分的影响较大且无规律可循。针对GaussJackson算法中的不足,提出基于移动窗口的多项式内插算法和Gauss-Jackson算法相结合的组合方法(改进GaussJackson算法),通过模拟和实测数据的计算表明该方法在保证积分精度的前提下不仅提高了积分效率而且可以得到任意时刻的积分值。

  • 应用伪谱法的运载火箭在线制导方法研究

    作者:张志国; 余梦伦; 耿光有; 宋强 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    研究Gauss伪谱法(GPM)在液体运载火箭抛罩结束到入轨飞行段制导律设计中的应用性。在每一个制导周期内,采用高效高精度数值轨迹优化方法计算当前制导周期内的制导律。通过合理选择非线性规划问题的基点数量和制导周期,节省制导方法计算时间。将基于伪谱法的制导方法与运载火箭中使用的迭代制导方法进行对比,在保证同等入轨精度的条件下,该方法对于复杂约束问题处理方法更为便捷,满足在线制导的需求。同时仿真表明,该方法能够有效应对各种偏差,是比较接近工程应用的一种方法。

  • 新型高超声速飞行器耦合姿态控制系统设计

    作者:郭宗易; 周军; 郭建国 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    针对具有强耦合和强不确定性特点的高超声速飞行器控制问题,提出一种考虑耦合特性的新型鲁棒姿态控制律。首先,建立高超声速飞行器的姿态动力学方程,并基于反步法思想转化为误差动态模型;然后结合干扰观测器提出基于耦合特性的飞行器鲁棒控制方法,并设计滑模补偿项保证姿态角渐近收敛到跟踪指令;最后基于绝对误差积分(IAE)指标从理论上证明本文方法相对于未考虑耦合特性的方法具有更好的动态性能。本文提出的控制方法不仅保证系统渐近稳定性和强鲁棒性,而且将耦合特性考虑进控制器设计中,进而提升了系统的动态性能。数值仿真考虑气动参数拉偏以及实际的执行机构幅值和速率限制,仿真结果校验了本文控制系统设计的有效性。

  • 基于神经网络的RLV再入段有限时间自适应姿态控制

    作者:陈辰; 吕跃勇; 马广富; 王润驰 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    针对可重复使用运载器(RLV)再入段的姿态控制问题,提出了一种基于神经网络的有限时间自适应姿态跟踪控制方法。首先,在传统RLV建模的基础上将模型不确定性、耦合及扰动力矩分离作为复合扰动;然后,利用径向基神经网络(RBFNN)对其在线估计并在标称控制器中进行动态前馈补偿;最后,利用终端吸引子改进控制器实现了对期望状态的有限时间跟踪,并通过引入鲁棒项降低了RBFNN估计误差对控制精度的影响。设计的姿态控制器无需获知精确的气动数据与扰动范围而仅需某飞行状态下的标称值。仿真结果表明提出的控制方法对RLV再入姿态跟踪具有较好的控制效果。

  • 吸气式高超声速飞行器巡航段突防弹道规划

    作者:郭行; 符文星; 付斌; 陈康; 闫杰 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    针对吸气式高超声速飞行器巡航段面临的终端碰撞角约束中制导策略,在合理假设的基础上,建立了巡航段攻防对抗数学模型,然后以特定的双方终端弹道角偏差为约束,并出于突防效率考虑以终端横纵向位置偏差最大和控制能量最小为性能指标,基于优化模型预测静态规划算法,在满足控制输入饱和限制情况下得出了飞行器的突防弹道,并且优化算法通过对控制输入和期望终端状态偏差权重矩阵的自适应调整,不仅可以保证在飞行器控制输入饱和限制情况下的收敛速度,而且有效增强了不同初始设置和约束情况下的收敛鲁棒性。

  • 固定时间收敛的再入飞行器全局滑模跟踪制导律

    作者:王伯平; 王亮; 盛永智 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    针对再入飞行器模型强非线性、强耦合、快时变和不确定性的特点,以及再入飞行过程中复杂多变的飞行环境,本文提出了一种具有强鲁棒性的全局滑模跟踪制导律设计方法。首先,给出存在干扰的无动力飞行三自由度再入制导模型,以采用经度作为标准参考轨迹的插值因变量为例,将三变量的轨迹跟踪任务转化为对高度和纬度的二个变量的跟踪;然后提出了一种固定时间收敛的全局滑模跟踪制导律,可实现对参考轨迹的鲁棒跟踪,且可保证轨迹跟踪误差在设定的时刻收敛;最后通过对再入飞行器的仿真研究,验证所设计轨迹跟踪制导算法的有效性。

  • 深空探测器三程多普勒建模与算法实现

    作者:曹建峰; 黄勇; 刘磊; 张宇; 郑爱武; 胡松杰 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    针对高精度深空探测多普勒应用,提出了一种间接使用中心天体、航天器的速度与加速度进行多普勒建模的方法。避免了计算机字长截断误差、星历表插值误差对建模精度的影响。使用该算法对环火星探测器进行了连续1周的多普勒计算,通过常规的距离差分方法检验了算法的正确性,对计算的1小时多普勒数据进行10阶多项式拟合,拟合后数据残差小于0.002 mm/s.分析结果表明该算法计算多普勒结果正确,计算精度较常规距离差分算法在精度上得到1个量级的提升。

  • 含氟有机物对含铝固体推进剂燃烧特性的影响

    作者:周续源; 黄风雷; 杨荣杰; 邹美帅; 官典; 李世鹏 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    为抑制高铝含量固体推进剂燃烧产物的团聚,研究铝含量为18%、含有机氟化物(OF)的固体推进剂不同燃烧区域中铝粒子燃烧的特性。利用高速摄影系统研究熔铝粒子在推进剂燃面的团聚过程;通过对推进剂燃烧火焰特定位置的低温淬熄,获得终止燃烧的含铝固体粒子,并进行形貌和成分分析;使用动态粒径测试系统、激光粒度仪分别对推进剂燃烧火焰区及最终固体燃烧产物的粒子尺寸进行了表征。结果表明,有机氟化物产生的气态氟化烃可抑制熔铝粒子在燃烧表面的团聚,可使推进剂火焰中燃铝粒子的尺寸降低约50%,固体燃烧产物中大尺寸(D≥10μm)颗粒的体积分数下降约74.2%。燃烧性能测试结果表明,有机氟化物使推进剂的爆热及理论火焰温度分别下降9.5%和8.8%,燃速也发生了降低。

  • 用于空间辐射效应评估的软件—SEREAT

    作者:陈善强; 刘四清; 师立勤; 陈东 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    为快速准确地评估航天器内部的空间辐射效应,本文基于Open CASCADE工具包和Geant4开发了一套空间环境辐射效应评估软件SEREAT。SEREAT扇段分析模块读取计算机辅助设计(CAD)文件建立航天器三维模型,利用射线追踪方法计算航天器内任意位置的屏蔽厚度分布,并将CAD文件直接转换为Geant4能够识别的几何描述语言(The Geometry Description Markup Language,GDML),为基于Geant4的三维空间辐射效应评估提供几何建模数据接口。在此基础上,SEREAT常规辐射效应模块读取屏蔽厚度分布,完成舱内屏蔽能谱、单粒子翻转、总剂量等辐射效应的计算。利用本方法对地球同步轨道卫星的辐射效应进行计算,结果表明SEREAT可以满足复杂航天器辐射效应分析的需求。

  • 激光移除空间碎片过程的三维仿真与建模

    作者:张品亮; 龚自正; 杨武霖; 陈川 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    基于轨道力学和激光与物质相互作用理论建立激光移除空间碎片的三维变轨模型。该模型利用激光站/卫星与碎片位置和速度矢量作为初始数据,通过设定激光参数,实时计算和更新速度增量矢量,能够真实地反映碎片的移除过程。该模型包括地基和天基两种类型,根据激光作用临界条件与降轨效果计算碎片的降轨过程,能够实时输出碎片轨道信息,图形化输出使结果更加直观。考虑到速度增量分量对轨道倾角的影响,该模型增加了碎片逃逸情况的判断。最后,利用该模型计算了地基/天基系统移除多种空间碎片材料的过程和效果,发现钢材料碎片移除难度最大,而移除多层绝缘材料的效率最高。

  • 2017年全球航天探索大会将在北京召开

    作者: 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    为加强国际航天领域的交流与合作,促进航天技术创新,服务社会经济发展,中国宇航学会和国际宇航联合会将在北京联合召开“2017年全球航天探索大会”。会议将为广大航天科研人员搭建开展国际学术交流与合作的良好平台,进一步拓展航天国际学术交流与合作的深度和广度。

  • 征稿简则

    作者: 期刊:《宇航学报》 2017年第03期

    一、《宇航学报》(Journal of Astronautics,ISSN 1000-1328)创刊于1980年,是中国科协主管、中国宇航学会主办的综合性学术期刊,主要报道航天相关领域科技工作者对航天基础性、前沿性、战略性技术和新技术应用的原创思想和学术观点,重点反映中国航天科技领域的最新成果,促进学科发展和学术交流。

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