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宇航学报杂志 2017年第06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
  • 面向深空探测的星球钻取采样技术综述

    作者:唐钧跃; 邓宗全; 陈崇斌; 王印超; 全齐全; 姜生元; 唐德威 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    回顾国内外星球钻取采样技术发展现状的基础上,详细论述了星壤的物理力学特性及模拟星壤制备工艺,着重分析了钻进取心特性实验及理论研究成果,深入剖析了包含钻进状态参数辨识及自主钻进控制在内的星球自适应钻进规程关键技术问题。在此基础上,以我国探月三期工程无人钻取采样任务为研究背景,提出了对星球钻取采样技术的展望与建议。

  • 一种改进的Kron形式子结构模态综合法

    作者:崔杰; 王光远; 郑钢铁 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    基于Kron形式子结构方法提出一种近似自由界面子结构模态综合法(Component modal synthesis,CMS)。为提高求解精度,在不提高缩减系统特征方程阶数的情况下,将自由界面剩余附着模态的惯性贡献引入了Kron形式CMS方法。同时,对广义坐标按照频域贡献进行了凝聚,以降低最终缩减模型的维数。数值算例的结果表明,当截断准则相同时,该方法计算量与传统的基于静态近似的CMS方法基本一致,但求解精度显著提高,因此计算效率更高。

  • 平动点双脉冲转移轨道的快速计算方法

    作者:潘迅; 杨瑞; 泮斌峰; 唐硕 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    针对限制性三体问题中的平动点双脉冲转移,提出一种高效的计算方法。通过利用基于二维插值的数值流形近似方法对流形进行近似计算,同时利用二体模型下的圆锥曲线近似流形拼接段,根据经典轨道要素推导得到完成拼接所需的速度增量,避免在优化过程中对流形的重复积分计算,以及在三体模型下对拼接段的迭代计算,从而显著提高计算效率。然后推导得到三体问题下的主矢量理论,可将其用于对优化所得的双脉冲转移轨道进行燃料最优性的验证。最后,以航天器从近地圆轨道到地月系L1点的halo轨道的双脉冲转移为例进行数值仿真,验证数值流形近似算法和二体模型近似脉冲的有效性,并表明该方法在优化过程中具有高效性。

  • 类HTV-2飞行器横侧向稳定设计研究

    作者:王颖; 闵昌万; 刘秀明; 刘全军; 王官宇 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    针对类HTV-2外形飞行器,研究其横侧向控制偏离判据(LCDP)大于0时的气动特性与控制策略设计方法。考虑类HTV-2外形飞行器横向静稳定性易获得的特点,提出一种利用横侧向通道耦合进行气动特性及控制策略设计的方法。分析表明,基于该方法设计气动特性和控制策略可实现LCDP大于0状态下系统的稳定。

  • 考虑成像质量的敏捷卫星任务调度模型与算法

    作者:李志亮; 李小将; 孙伟 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    针对敏捷卫星任务调度中成像质量受观测时间影响的特点,构建考虑观测时间因素的约束满足模型,提出一种将离散差分进化与变邻域搜索相结合的求解算法(DDE-VNS)。首先,描述敏捷卫星任务调度时间约束;其次,考虑观测时间对成像质量的影响、任务间姿态转换时间约束、星上存储与能量约束等因素构建了敏捷卫星任务调度的约束满足模型;再次,设计离散差分进化的变异、交叉和选择算子,采用变邻域搜索对每次迭代的最优解进行局部搜索以寻找更好的邻域解,并给出了算法的实现流程。仿真结果表明,利用该模型可获得收益值较高的调度方案,且该算法在收敛速度更有优势。

  • 考虑执行器安装偏差的航天器姿态跟踪控制

    作者:李冬柏; 解延浩; 吴宝林 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    针对存在执行器安装偏差和外干扰力矩的航天器姿态跟踪问题,提出了一种基于滑模控制的鲁棒控制律。控制律考虑了因执行器安装偏差导致的控制力矩偏差,且抑制了其对姿态控制精度的影响。在控制律设计时,除了保证系统稳定性外,还进一步给出了明确的与控制参数相关的姿态跟踪误差上界。数学仿真结果表明了此控制方案的有效性。

  • 深空探测器单基线干涉测量相对定位方法

    作者:陈永强; 周欢; 李伟; 屈明 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    针对中国深空探测中航天器高精度定位需求,提出一种基于相位参考成图技术的探测器单基线相对定位方法。该方法利用中国深空站长弧段跟踪优势,形成良好的UV覆盖,满足在中国仅有两个深空站的条件下获得高精度测量结果的要求,解决单基线高精度干涉测量的难题。利用中国深空测控网喀什至佳木斯基线开展了嫦娥三号月球探测器天线间的相对定位试验,确定了嫦娥三号着陆器全向天线相对定向天线的位置,天平面角分辨率优于0.5 mas(毫角秒),充分验证了该方法的有效性。该研究对以后嫦娥五号任务及火星探测中无线电干涉测量相对定位具有一定参考价值。

  • 静基座下惯性平台初始自对准技术

    作者:丁智坚; 周欢; 张士峰; 杨华波; 蔡洪 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    针对框架式惯性平台系统能够绕框架轴自主转动的特点,提出一种基于粗对准+精对准的静基座下惯性平台快速初始自对准方法。该方法首先利用重力矢量随地球自转的特点,快速实现惯性平台的粗对准。在此基础上,通过设计加矩方案令平台绕天向轴旋转并采用Kalman滤波技术,完成惯性平台的精对准。仿真算例表明,该方法能够在720 s内实现惯性平台水平姿态角小于5"(1σ),方位姿态角小于12"(1σ)的自对准精度,有效地提高了系统的响应速度和导航精度。

  • 基于双回路扩展卡尔曼滤波的惯性平台连续自标定

    作者:王琪; 汪立新; 秦伟伟; 沈强 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    为解决传统的惯性平台连续自标定中,由于系统非线性强、状态向量维数大引起的滤波收敛速度慢、对滤波初始条件敏感等问题,研究了一种双回路扩展卡尔曼滤波方法。首先给出了平台连续自标定的误差模型;然后根据加速度计误差与导航误差之间的关系,对加速度计输出进行预滤波得到加速度计输出误差;同时通过分析陀螺仪误差在平台连续自标定过程中的传播特性,将耦合在加速度计输出误差中的陀螺仪误差解耦;最后以陀螺仪误差和加速度计输出为观测量,建立了陀螺仪和加速度计的扩展卡尔曼滤波方程,分别对陀螺仪和加速度计误差系数进行标定,实现双回路扩展卡尔曼滤波。仿真结果表明,该方法能够在900 s内以低于0.05%的相对误差标定出所有的平台误差系数,并且对滤波初始条件不敏感,可以有效地扩展连续自标定方法的实际应用。

  • 空间机械臂手系统在轨精细维修操作的标定策略

    作者:刘冬雨; 刘宏; 李志奇 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    分析空间机械臂手系统在轨精细维修操作的尺寸链误差,提出一种利用机械臂手眼相机标定维修操作对象修正离线路径规划的策略,解决了机械臂、维修对象在轨安装和天地重力差异带来的误差环节,设计并完成了地面试验。通过在轨实施验证了标定策略的正确性,圆满完成了我国空间机械臂首次在轨维修试验。

  • 一种基于角度偏离的卫星分系统异常检测方法

    作者:康旭; 皮德常; 田华东 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    为保证卫星稳定运行,延长卫星寿命,提出一种基于角度偏离的卫星异常检测算法(ADMAD)。针对卫星遥测数据构成的高维数据空间,利用共享近邻(SNN)算法构建相关数据集空间,用角度代替距离,采用基于角度偏离的属性选择算法筛选与异常相关的属性,使用归一化的马氏距离计算异常值,结合统计学知识计算得到异常阈值并对数据集进行分类。采用某卫星2014年7-9月、2015年7-9月控制和电源分系统的遥测数据分别进行验证,试验结果表明,在领域知识匮乏的情况下,该算法的准确率可以达到95%以上,算法鲁棒性较高,能够有效地实时检测卫星分系统异常。

  • 一种导航卫星的系统效能建模与分析方法

    作者:杨卓鹏; 郑恒; 角淑媛; 龚佩佩 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    针对导航卫星的轨道机动调控、星地联动运行、可靠性要求高等特点以及整体性能评估问题,提出一种综合考虑各类中断、随机型与耗损型故障、性能等多种因素的系统效能建模与分析方法。该方法采用马尔科夫链构建导航卫星可用性模型;考虑威布尔分布和正态分布构建导航卫星可靠性模型;采用应力—强度算法将性能进行归一化处理;综合可用性、可靠性和性能归一化值开展系统效能建模与分析,使导航卫星系统效能研究由单因素(性能)拓展为多因素(可用性、可靠性和性能)。中轨道(MEO)导航卫星仿真算例表明,该建模与分析方法可为导航卫星设计优化决策提供量化依据,并可拓展应用于通信、气象、遥感等系列卫星,为其研制建设提供重要专业技术支持。

  • 火箭推进剂加注系统流量计系数的现场标定

    作者:任永平; 凌斌; 崔本廷; 崔燕 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    针对液体火箭推进剂加注系统计量精度差的问题,提出一种拆分―重组的测量数据处理方法。该方法将流量计的现场测量数据拆分成若干分量的凸组合形式,再将各分量重组以构成有效的最小二乘算式,同时引入遗忘因子对测量数据的时效性进行折衷;分别按照两种常见的工程情况,利用发射任务实测数据检验了方法的有效性和实用性。这一方法解决了流量系数的现场标定问题,提高了加注系统的计量精度。

  • 苯基硅橡胶热控涂层材料抗原子氧腐蚀能力的研究

    作者:王黑龙; Murray; J.Vanessa; Minton; K.Timothy; 戴东旭; 武博涵; 杨阳; 车丽 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    为了评估材料的抗原子氧腐蚀能力,首先在地面模拟设备上通过激光爆破法产生平动能约为4.5 e V的原子氧束源,然后利用此高能氧束源对苯基硅橡胶热控涂层材料进行暴露实验。材料受高能原子氧轰击而导致的影响,分别通过质量、X射线光电子能谱和扫描电镜进行表征。结果显示,原子氧累积通量9.5×10~(19)atoms/cm~2及8.5×10~(20)atoms/cm~2暴露实验后,材料表面微观形貌没有明显腐蚀,质量有少许增加,表面化学组成发生明显变化,分析认为是形成非挥发性物质SiO_x。实验结果表明,苯基硅橡胶热控涂层材料具有优越的抗原子氧腐蚀能力,推测其机理是形成的SiO_x钝化层作为保护层对其下方的材料进行保护,阻止原子氧对材料进一步腐蚀。

  • 2017年全球航天探索大会在北京召开

    作者: 期刊:《宇航学报》 2017年第06期

    2017年6月6—8日,由国际宇航联合会、中国宇航学会共同主办的2017年全球航天探索大会在北京召开,来自51个国家和地区的1000余名专家学者和航天科技工作者参会。国家主席习近平向大会致贺信,副主席李源潮出席大会开幕式,宣读习近平主席贺信并致辞。

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