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宇航学报杂志 2019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
  • 2018年度《宇航学报》优秀审稿专家

    作者:《宇航学报》编辑部 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    根据国家权威部门2018年最新公布数据,《宇航学报》再次荣获'百种中国杰出学术期刊'、'中国精品科技期刊'、'中国国际影响力优秀学术期刊'等称号,各项文献计量指标在航空、航天科学技术类期刊中名列前茅,其中核心影响因子为0.942,为学科平均水平(0.430)的2.2倍,较去年(0.885)提高了6.4%,综合评价总分继续保持航天领域科技期刊第一位,这些成绩与审稿专家的辛勤劳动密不可分。依据2018年度具体审稿数量和质量,编辑部评选出本年度优秀审稿专家,名单见下表(按拼音排序)。

  • 敏捷成像卫星自主调度技术综述

    作者:谢平; 杜永浩; 姚锋; 谭跃进 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    针对现代卫星载荷能力与机动能力不断提升以及卫星任务需求多样化与复杂化程度持续增加的现状,阐述了敏捷成像卫星调度问题的基本特征,给出了敏捷成像卫星调度问题的一般化描述方法。在此基础上,分别从自主感知、自主决策和自主协同三个方面梳理了国内外敏捷卫星自主调度关键技术的研究进展。最后,面向未来卫星技术发展需求,指出了敏捷成像卫星自主调度技术进一步的研究方向。

  • 柔性特征的太阳电池翼在轨载荷分析

    作者:张华; 刘汉武; 胡震宇; 张武 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    建立太阳电池翼地面模态试验修正后的较为精确的动力学模型,以此作为太阳电池翼的柔性特征提出基于混合坐标法的太阳电池翼在轨载荷分析方法,计算了航天器在轨机动、舱段分离、交会对接等典型工况下太阳电池翼的载荷变化情况,分析了不同工况下载荷与太阳电池翼动力学性能的相互关系,提出太阳电池翼为应对不同飞行工况应处于何种转角状态的结构设计建议。最后依据最大载荷工况开展了相关试验验证,试验结果表明本文的研究方法有效合理,可推广应用于其它型号太阳电池翼的在轨载荷设计。

  • 火星进入器作强迫震荡运动壁面脉动压力数值模拟

    作者:石小潘; 赵瑞; 荣吉利; 袁武; 李齐 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    为研究超声速阶段进入器作强迫震荡运动对壁面脉动压力环境的影响规律,本文耦合进入器刚体运动方程与流体力学方程,采用动网格技术,对火星进入器模型开展非定常数值模拟,获取壁面不同位置处的脉动压力信息。研究表明:在超声速阶段,进入器作强迫震荡运动诱导的脉动压力远大于进入器保持相对静止时仅由非定常流动诱导的脉动压力。来流马赫数为1.2时,进入器作强迫震荡运动对脱体激波影响较小,脱体激波强度较弱且形态变化较小,攻角的震荡导致同一测点距离脱体激波的位置发生周期性改变,舱体迎风面及配平翼迎风面的脉动压力环境主要受攻角变化的影响;来流马赫数为3时,进入器作强迫震荡运动对脱体激波的影响较大,脱体激波震荡剧烈,诱导舱体迎风面及配平翼迎风面产生极其恶劣的脉动压力环境,功率谱分析表明激波震荡诱导的脉动压力能量主要集中在30 Hz左右。

  • 激光驱动接力移除空间碎片的小卫星星座及可行性研究

    作者:陈川; 杨武霖; 余谦; 李明; 龚自正 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    在众多空间碎片移除技术中,天基激光烧蚀驱动是一种高效的、有广阔应用前景的移除技术,特别是针对移除海量的、尺寸在1~10 cm的危险碎片而言,更是具有独特优势。然而,这一技术对高能激光器单脉冲能量、光束质量、发射镜口径等要求很高,目前的硬件水平还达不到实用指标要求,制约了其天基应用。为了克服这些硬件技术障碍,本文另辟蹊径,利用小卫星概念,提出了由不同轨道高度小卫星平台组成小卫星星座,通过在每个小卫星平台上的激光驱动接力来逐步降低碎片轨道高度,最终达到移除空间碎片的小卫星接力移除星座的构想。基于现有的激光器性能参数,根据激光烧蚀驱动碎片动力学模型计算了单个卫星平台的移除能力,结果显示,10 J单脉冲能量激光器和0.5 m直径发射镜,能够对20 km范围内、尺寸小于10 cm碎片进行有效驱动。进而,针对空间碎片密集度高而应用最广的800 km轨道高度区域,设计了由分布在不同轨道高度的30颗小卫星组成接力驱动移除星座系统方案,通过仿真模拟计算验证了星座系统的移除碎片的可行性。该研究利用目前热门的小卫星星座,降低了天基激光移除空间碎片技术对硬件的性能要求,为该技术的应用提供了新的思路和途径,所提出的小卫星接力驱动星座系统方案也有工程参考价值。

  • 行星着陆动力下降段相对视觉导航方法

    作者:秦同; 朱圣英; 崔平远; 栾恩杰 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    针对行星着陆动力下降段视觉导航自然路标匮乏的问题,提出了一种相对视觉导航方法。该方法利用相机和雷达的测量信息构建相对导航坐标系并求解随机视觉特征点在该坐标系下的位置矢量,利用求解得到的特征点为导航参考,设计相对导航系统,估计着陆器在相对导航坐标系下的位置、速度及姿态信息。同时,构建可观性矩阵,解耦分析位置和姿态的可观性。通过可观性分析可知利用相对导航坐标系下的一个随机特征点即可实现着陆器全状态可观。最后通过仿真分析着陆器状态误差,验证了可观测度理论分析及导航性能。该相对导航方法无需行星地形数据库,且可以实现着陆器全状态的高精度估计,满足行星精确软着陆的需求。

  • 考虑跟踪性能约束的近空间飞行器控制器设计

    作者:董朝阳; 刘晨; 王青; 刘雨昂 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    针对一类可变后掠角的近空间飞行器(NSV)指令跟踪问题,考虑其受到外界扰动及参数不确定的影响,同时考虑系统的跟踪性能约束及姿态角速度约束,提出了一种基于模糊系统的切换控制器设计方法,确保系统在扰动影响以及给定约束下能够对给定信号进行稳定跟踪。建立了包含未知扰动及不确定项的近空间飞行器非线性切换模型;通过设计模糊系统对系统所受的总干扰进行实时估计,并基于反步法进行了切换控制器设计,在控制器中对干扰进行补偿;通过公共Barrier Lyapunov方法对系统稳定性及动态性能进行了分析。数值仿真算例校验了所提出方法的有效性及优越性。

  • 复杂动态环境下无人飞行器动态避障近似最优轨迹规划

    作者:郭行; 符文星; 付斌; 陈康; 闫杰 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    针对复杂动态环境下无人飞行器的动态障碍规避问题,基于合理假设建立了无人飞行器和动态障碍的运动学模型,并综合考虑无人飞行器飞行过程中的终端约束、控制输入约束、安全避障约束等,以能量最少为性能指标构建动态避障问题数学描述。之后,针对终端约束和控制输入约束,依据优化模型预测静态规划算法(OMPSP)生成初始轨迹;针对动态避障问题的不等式约束,引入松弛变量并结合滑模变结构控制方法设计松弛变量动力学,实现对一个、多个或同时多个动态障碍的安全规避;最后,依据有限时间微分动态规划(RHDDP)算法进行轨迹优化,获得满足上述各种约束并能规避动态障碍的近似最优轨迹。

  • 一种综合优势下的空空导弹接力制导混合优化方法

    作者:李波; 范盘龙; 李卿莹; 高晓光 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    基于综合制导优势函数提出了一种接力制导的遗传粒子群混合优化方法。通过建立飞机对导弹的优势模型、飞机对目标的态势优势模型、敌方飞机对我方飞机的威胁度模型以及作战飞机效能优势模型四个子模型,给出了作战飞机综合制导优势评估模型。结合接力制导约束条件,建立以综合制导优势最大为目标的空空导弹中制导权移交决策模型,并给出了基于遗传粒子群混合算法的空空导弹接力制导优化方法。最后,对八架飞机接力制导四枚空空导弹的情况进行仿真,验证了该模型及算法的有效性和正确性。

  • 再入飞行器自适应最优姿态控制

    作者:张振宁; 张冉; 聂文明; 李惠峰 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    针对再入飞行器姿态控制问题,应用自适应动态规划(ADP)理论设计了姿态控制器。将再入飞行器的姿态控制建模为非线性系统的最优控制问题,提出单网络积分型强化学习(SNIRL)算法进行求解,该算法简化了积分型强化学习(IRL)算法在迭代计算中的执行-评价双网络结构,只需要采用评价网络估计值函数就可以求得最优控制律,其收敛性得到了理论证明。基于SNIRL算法设计了自适应最优控制器,并证明了闭环系统的稳定性。通过数值仿真校验了SNIRL算法比IRL算法计算效率更高,收敛速度更快,并校验了自适应最优姿态控制器的有效性。

  • SpaceFibre星载网络服务质量实现研究

    作者:伊小素; 王家兴; 姜梦茹; 董伟涛; 刘辉 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    为实现SpaceFibre星载网络中短时间内大量实时数据流的可靠传输,满足不同空间任务的服务质量(QoS)要求,提出一种基于二进制序列调度的新算法。该算法根据星载网络中的不同流量特征生成对应的二进制调度序列,可以很好地解决复杂数据流量的调度与不同数据流量带宽需求之间的权衡问题,实现了SpaceFibre协议框架下的QoS功能。最后给出了算法的延时性能分析与实例仿真,结果表明由该算法生成的二进制序列调度机制在传输时延上有着较好的灵活性和确定性。

  • 改进的平方根UKF在再入滑翔目标跟踪中的应用

    作者:叶泽浩; 毕红葵; 谭贤四; 曲智国; 张裕禄; 程杨 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    针对临近空间高超声速再入滑翔目标跟踪问题,提出了一种基于新气动力模型的改进的平方根UKF滤波算法(ISR-UKF)。首先对气动力模型进行了变换。其次,在传统平方根UKF基础上,改用球形无迹变换来计算权系数以及sigma点;改进了平方根矩阵的分解方法;同时为解决矩阵求逆易出现奇异值使滤波失效的问题,提出在协方差矩阵更新中引入多重次稳定因子。最后将该算法分别与基于原气动力的ISR-UKF,基于新气动力的平方根UKF以及基于原气动力的平方根UKF进行仿真比较。仿真表明,该算法具有良好的滤波性能,而且能避免奇异值问题的出现,具有很好的可靠性。

  • C/SiC材料主被动氧化烧蚀机理及计算方法研究

    作者:张红军; 康宏琳 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    基于热化学平衡方法建立了任意比例C/SiC材料的主被动氧化烧蚀模型,开展了C/SiC材料氧化烧蚀机理的计算研究,并基于典型材料烧蚀试验结果进行了充分验证。计算结果表明,C/SiC材料的氧化烧蚀特性取决于表面温度、氧分压以及组分等因素,可能会出现主动氧化和被动氧化两种破坏机制,目前的烧蚀模型能够预测出任意比例C/SiC材料两种氧化烧蚀机制的转换过程;SiC含量对C/SiC材料的氧化烧蚀特性有明显的影响,随着SiC含量的提升,主/被动氧化转换临界分压会减小,材料的抗氧化性能越好;但当材料均处于主动氧化阶段时,SiC含量越高材料的无量纲烧蚀速率越大,材料的抗烧蚀性能减弱。

  • 多辐射器航天器热控流体回路布局的(火积)耗散分析

    作者:刘欣; 梁新刚 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    为了优化多辐射器航天器热控流体回路布局,提高流体回路的散热效率,降低流体回路温度,本文基于(火积)理论,分别对多个辐射器串联和并联的流体回路布局的散热进行了分析。结果表明,排散相同热量时,流体回路的流体与管路壁面之间的温差均匀性越好,流体回路散热过程(火积)耗散越小,系统散热过程越优。进一步,对于2个辐射器的情况,分别对辐射器设置了不同的空间辐射加热热流,对辐射器的流体回路布局方式进行了比较。结果表明,辐射器与流体回路串联时,系统散热性能要优于两者并联,系统的流体温度水平最低,结果与(火积)理论分析的预测完全一致。研究结论对多辐射器的航天器热控流体回路设计具有指导意义。

  • 类X-37B升力体再入飞行通信特性中断研究

    作者:左光; 陈鑫; 徐艺哲; 张敏捷; 高铁锁 期刊:《宇航学报》 2019年第02期

    针对再入非平衡等离子流场的数值仿真方法及等离子体鞘套对不同波段电磁波传输特性的预测开展研究。首先,利用某工程钝头体飞行器再入实测通信飞行测量数据,初步校验数值仿真等离子体特性和通信特性方法的正确性;其次,在典型弹道下针对升力体再入飞行器开展等离子体鞘套数值仿真,分别给出S波段、Ka波段与K波段电磁波衰减特性,研究指出结合当前国内中继星体制情况采用高频段电磁波Ka波段或K波段中继通信方式是解决通信黑障的技术途径之一;最后,研究了电磁波数衰减受传播方向角和攻角的影响规律。研究结果可为发展解决我国再入飞行器通信黑障的设计方案提供参考。

  • 第二届中国航天大会征文通知

    作者:中国宇航学会 期刊:《宇航学报》 2019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2019年4月23-25日在湖南长沙组织召开'第二届中国航天大会'。大会指导思想为'立足国内,面向国际,繁荣学术,促进军民深度融合,培养航天下一代',将聚集国内外航天领域2000余名资深专家、学者、政策制定者参会,立足将大会打造成'航天领域面向国际的高端学术交流平台;促进军民融合和航天产业化的合作平台;传承航天精神和文化的科普宣传平台'。

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