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宇航学报杂志 2018年第02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
  • 空间构架式可展天线研究进展与展望

    作者:胡飞; 宋燕平; 郑士昆; 黄志荣; 朱佳龙 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    概括了构架式可展天线的发展状况,综述了构架式天线在网格划分、结构设计、构型综合、形面精度与可靠性、刚柔多体动力学及展开可控等若干基本问题,详述了构架式可展天线在机械、力学、控制等科技领域的具体研究进展。并总结了构架式可展天线在航天领域需进一步考虑的科学问题及未来的发展方向。

  • 旋翼式火星无人机技术发展综述

    作者:赵鹏越; 全齐全; 邓宗全; 陈水添; 杨婷婷 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    火星表面稀薄的大气环境为旋翼式无人机在火星低空飞行提供了必要的条件。概述了火星无人机的研究背景、飞行环境与研制难点;整理了世界范围内各研究机构研制的旋翼式火星无人机的技术特点;梳理旋翼式火星无人机研究在气动特性理论、低气压飞行控制、系统集成等方面的关键技术;总结旋翼式火星无人机的仿真研究与实验研究成果;对火星无人机未来的发展趋势进行展望。

  • 空间绳系组合体拖曳动力学分析及振动控制

    作者:王班; 郭吉丰; 易琳; 周卫华; 樊星星 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    空间绳系捕获系统捕获目标物后的组合体在拖曳离轨过程中常产生振动,为此,建立了切向连续推力作用下的空间拖曳绳系组合体面内动力学模型,并对模型进行了横向摆动与纵向振动耦合分析。针对组合体的纵向振动问题提出了一种以张力控制为内环、速度控制为外环的双闭环振动控制策略。进行了振动控制仿真分析,并根据动力学的相似性,建立地面模拟实验系统,仿真与实验结果表明该控制策略可迅速抑制组合体纵向振动、减小系绳冲击并可避免出现系绳松弛现象。

  • 一种航天器星光折射连续导航方法

    作者:杨博; 苗峻 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    针对星光折射航天器自主导航应用中观测缺失导航折射星造成误差上升甚至导航发散的情况,提出一种适用于航天器星光折射导航空白段的新方法。阐述了星光折射导航机理,给出了导航星观测窗口,进而设计基于神经网络的导航算法,该方法充分利用已有信息,有效预测并修正航天器状态信息,使星光空白段前后导航误差变化平稳,发挥星光折射间接敏感地平精度高的特点,保证了航天器高精度定位,且不需要添加硬件设备,算法简洁、实用。最后,通过计算机仿真校验了该导航方法的有效性。

  • 深空导航相位参考干涉测量技术研究

    作者:李海涛; 周欢; 张晓林 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    针对深空导航不断提高的测角精度需求和传统无线电干涉测量技术所面临的局限,介绍了相位参考干涉技术用于深空导航的优势,重点分析了该技术的基本原理和两个关键观测参数的影响,综述了该技术在国外的研究进展情况,最后介绍了我国开展该技术研究的软硬件基础和利用嫦娥三号任务数据开展的相位参考干涉测量试验情况,试验结果表明了基于我国深空测控资源开展该技术研究的可行性和高精度,有助于推动该技术转向实际工程应用,提高我国深空导航无线电干涉测量水平。

  • 基于增量调制的ICCP地磁匹配序列生成方法

    作者:段修生; 肖晶; 齐晓慧 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    为解决地磁匹配算法中匹配点的选取和匹配序列长度的设置问题,提出一种迭代最近等值线(ICCP)算法的地磁匹配序列生成方法。首先,分析了采样定理、地磁图分辨率、磁场起伏特征和磁传感器测量精度等对匹配序列采样间隔的约束,以及匹配序列长度与误匹配的关系;然后,在此基础上利用增量调制原理实现了匹配点的选取;最后,建立了本文方法参数优化的目标函数,并利用二进制粒子群优化(BPSO)算法对匹配序列的长度和增量调制的量阶进行寻优,使ICCP算法在保证匹配精度的前提下能够缩短匹配时间。仿真结果证明所提方法具有良好的环境适应性,对ICCP算法的精度和实时性都有明显改善。

  • MSCSG转子系统的扩展双频Bode图稳定性分析方法

    作者:夏长峰; 蔡远文; 任元; 樊亚洪; 辛朝军; 尹增愿 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    为分析洛伦兹力磁轴承驱动磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)转子偏转过程中的稳定性,针对现有双频Bode图稳定性判据方法仅适用于最小相位系统的不足,提出一种基于扩展双频Bode图的稳定性分析方法。根据洛伦兹力磁轴承工作原理建立了MSCSG转子偏转系统动力学模型;通过变量重构,将实系数双输入双输出系统等效变换为复系数单输入单输出系统;在分析Nyquist曲线与Bode图关联性的基础上,提出针对非最小相位系统的扩展双频Bode图稳定性判据,对不同转速下MSCSG转子系统稳定性进行预测,并通过转速根轨迹曲线预测转子系统的转速稳定区间。所提出的扩展双频Bode图稳定判据结果与时域仿真校验结果相一致,验证了本文所提出的稳定性分析方法的正确性和有效性。

  • 序列凸优化的小天体附着轨迹优化

    作者:刘延杰; 朱圣英; 崔平远 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    针对小天体附着多约束轨迹优化问题,提出一种基于序列凸优化的轨迹优化方法。首先采用内球谐引力场模型对目标小天体附近的不规则引力场进行精确建模,内球谐引力场模型是对经典球谐系数法的改进,形式简单,计算量小,并且克服了经典球谐系数模型在形状不规则的小天体附近不收敛的问题。对于小天体附着多约束轨迹优化问题,通过约束松弛、线性化、离散化过程,转化为一个可以迭代求解的二阶锥规划问题(SOCP),进而采用内点法进行解算。数学仿真结果显示,优化结果符合各项约束条件,以零速度到达了目标着陆点,且符合燃耗最优的优化目标。利用序列凸优化算法进行小天体附着燃耗最优轨迹设计,推导简便,计算速度快,精度高,具有应用价值。

  • 模型参数扰动下的火星大气进入鲁棒状态估计方法

    作者:邓剑峰; 于正湜 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    针对火星大气进入段模型参数扰动及动力学系统的强非线性影响导航系统状态精确估计问题,提出了一种模型参数扰动下的鲁棒插值滤波(DDF)方法。该方法在传统插值滤波方法代价函数的基础上,通过把扰动参数对状态估计精度影响的度量矩阵乘积的迹增广到代价函数,推导了具有解析滤波增益形式的鲁棒插值滤波方法。同时,通过实时计算进入过程中导航系统的非线性,基于系统非线性度给出了鲁棒插值滤波方法阶次自适应选取准则。只在系统强非线性阶段采用高阶鲁棒插值滤波方法,既保证状态估计精度,同时满足导航系统实时性需求。仿真结果表明,提出的鲁棒插值滤波方法比传统的一阶插值滤波方法估计精度更高,能达到二阶鲁棒插值滤波方法的估计精度,比整个进入过程采用二阶鲁棒插值滤波方法具有更高的解算效率。

  • 航天器近距离交会的固定时间终端滑模控制

    作者:袁利; 马广富; 董经纬; 李传江; 姜博严 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    针对航天器近距离交会段的位置姿态耦合控制问题,假设航天器受外界干扰且目标航天器存在空间自由翻滚情形时,基于固定时间概念设计了一种六自由度位姿终端滑模自适应控制器,通过引入显含正弦函数的切换项来避免奇异问题。此外所设计的控制器含双幂次项,不仅能全局提高姿态和位置的跟踪速度及精度,还能估计系统稳定所需的时间上界,且该上界与状态初始值无关。基于Lyapunov方法分析了闭环系统的固定时间稳定性。仿真结果表明,该控制器能快速实现对航天器近距离交会时相对位置和姿态的控制,具有较高的精度和良好的干扰抑制能力。

  • 多臂空间机器人的视觉伺服与协调控制

    作者:冯骁; 卢山; 侯月阳; 王奉文; 贾英宏 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    针对多臂空间机器人自主目标抓捕任务,首先建立多臂空间机器人的运动模型和其与目标的相对运动模型,采用Kane方法建立多臂空间机器人的动力学模型;其次,研究基于视觉伺服的机械臂在线轨迹规划算法,并引入零反作用机动,消除机械臂运动对平台姿态的扰动;再次,在不使用零反作用机动功能时,分别使用基于角动量前馈补偿的协调控制算法和逆动力学方法设计了协调控制器,在机械臂运动时保持平台姿态和相对目标的位置。最后,开发了基于Matlab的仿真软件MASS(多臂空间机器人仿真),仿真结果校验了上述方法的有效性。

  • 飞轮振源特征参数提取方法及其分布特性

    作者:罗睿智; 张激扬; 樊亚洪; 王晓伟; 吴金涛 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    为了从飞轮微振动输出中提取飞轮转子的振源信息,提出利用鲁棒回归辨识飞轮在升速过程中各主要阶次的振幅对转速的二次幂系数,并将其作为飞轮的振源幅值特征参数;为探究参数的分布特性,利用Weibull分布拟合多个飞轮在同一阶次的特征参数,并计算出特定概率点的分位数。振源特征参数的分位数既系统地展示了飞轮振源分布情况,亦可作为振源分级判据。将该方法成功应用于50Nms飞轮的振源特征参数分布研究中,为该型飞轮的超静性能筛选和设计改进提供了判定准则和参考依据。

  • 氮气强制对流消除煤油温度分层及其液氮降温系统分析

    作者:叶欣; 钟文安; 冯方达; 陈少将; 张邦双 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    为找到煤油贮罐降温后的温度分层原因,通过分析煤油贮罐不同深度的温度,结合管道布置走向,发现煤油降温流动过程中存在上部滞流区,导致煤油贮罐形成上部热煤油和下部冷煤油分层。采用鼓泡与泵回流两种方式进行对比试验,结果表明鼓泡能较好消除煤油贮罐在垂直方向上的温度不均,泵回流方式无明显效果。为准确预估降温后的煤油温度,采用不同调温方式进行多次试验,构建了煤油调温目标温度计算模型,作为煤油降温停止的判断准则。鼓泡方法和调温模型已成功应用于天舟一号发射任务,有效保障了煤油推进剂的温度品质。

  • 基于避障伪距离的自由漂浮空间机器人规划-跟踪一体化控制

    作者:羊帆; 张国良; 田琦; 王保明 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    针对自由漂浮空间机器人(Free Floating Space Robot,FFSR)的避障规划与控制问题,提出一种FFSR的避障规划.跟踪一体化控制方法。首先,基于障碍物伪距离技术,采用FFSR逆几何模型求解期望末端位姿下的连杆伪距离估计值,进而通过求解非线性优化问题,获得FFSR避障期望轨迹。其次,将全局轨迹规划与局部在线避障相结合,辅以离散状态黎卡提方程(DSDRE)控制方法实现FFSR的避障规划一跟踪一体化控制。最后,采用6R空间机器人模型验证了所提方法的有效性。仿真结果表明,该方法能够实现FFSR的避障控制,有效克服了传统FFSR控制中末端轨迹规划与控制相分离的问题,提高了FFSR的环境适应性。

  • 首届中国航天大会暨第三届中国航天高峰论坛征文通知

    作者: 期刊:《宇航学报》 2018年第02期

    为推进航天学术交流与研讨、繁荣学术思想、引领学科发展、促进航天技术发展与创新,中国宇航学会将于2018年4月24-25日在哈尔滨组织召开“首届中国航天大会暨第三届中国航天高峰论坛”(原中国宇航学会·中国空间法学会学术年会)。

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