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宇航学报杂志 2019年第08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
  • 地月平动点轨道应用与研究进展

    作者:刘磊; 陈明; 张哲; 刘勇; 马传令 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    面向未来月球和深空探测任务的需求,调研了地月平动点应用与研究的国内外现状与进展,着重分析了近年来的研究方向、研究内容、技术方法与特点,提出了面向未来月球和深空探测任务的地月平动点应用构想,梳理总结了需解决的相应关键技术,可为未来平动点相关研究与应用提供有益借鉴,以及为我国后续月球和深空探测任务的规划与论证提供参考。

  • 超静超稳卫星碰振动力学建模

    作者:杨鸿杰; 刘磊; 李新国; 赵艳彬 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    针对分离式卫星载荷模块(PM)受到扰动时可能与服务模块(SM)发生碰撞的问题,综合音圈电机反电动势(back-EMF)和柔性线缆动力学的效应,基于牛顿欧拉法建立了分离式卫星(DFP)载荷模块动力学模型。基于Hertz接触理论,推导了分离式卫星碰撞过程中连续接触力模型,并分析了碰撞过程中产生的接触力对载荷模块指向精度和指向稳定度的影响。数值仿真结果表明,碰撞使得载荷模块指向精度和指向稳定度下降5个数量级,碰撞后载荷模块可再次恢复到超静超稳工作状态,恢复时间超过1400 s。本文建立的碰撞模型对研究分离式卫星碰撞规避和碰撞控制具有重要意义。

  • 火箭整流罩声振环境缩比特性研究

    作者:荣吉利; 范博超; 程修妍; 谌相宇 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    针对火箭整流罩全尺寸声振环境试验过程中难度大、成本高的问题,通过量纲分析的方法建立了缩比模型的相似准则,研究并获得了缩比模型与原模型之间内部声场、壁面振动加速度的关系,并使用声学有限元方法(FEM)进行了仿真计算。仿真结果表明,缩比模型与原模型场点处声压级相吻合,壁面振动加速度成一定的比例关系,符合缩比准则结果。该方法为火箭整流罩的声振环境预示和试验提供了理论依据。

  • 太阳能飞行器能源昼夜闭环仿真分析

    作者:朱炳杰; 杨宇丹; 杨希祥; 郭正 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    以能量为核心,建立太阳能飞行器的获能模型;通过对太阳能飞行器飞行剖面特点的分析,设计飞行过程中各个阶段的飞行方案,并建立相应的耗能模型;考虑目前储能电池技术水平,根据产能和耗能模型,建立储能模型,完成了能源闭环模型的设计;参照Zephyr 7太阳能无人机的结构参数对论文建立的模型进行了仿真分析,获取了飞行过程中能量变化规律,同时对飞行姿态进行优化。结果表明:通过对太阳能飞行器昼夜飞行高度的不同设置以及飞行姿态角的优化,太阳能飞行器可以实现跨昼夜持久飞行。

  • 设计参数对幂次乘波体纵向静稳定性的影响

    作者:王晓朋; 张陈安; 刘文; 王发民; 叶正寅 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    为实现幂次乘波体的纵向静稳定设计,对幂次体激波面后流线的"凹凸"特性与设计参数之间的关系进行了研究,并以此为依据,通过数值计算的方法得到了设计参数与幂次乘波体纵向静稳定性之间的关系。结果表明:幂次体激波面后的流线由"内凹"和"外凸"两部分组成;设计参数c越大、n越小、设计Ma越大、前缘点布置的越靠前以及乘波体长度L越长,流线的"外凸"段所占比例越大,由此得到的幂次乘波体纵向也就越稳定;此外,在其他设计参数确定的情形下,前缘线形状的改变并不影响乘波体的纵向静稳定性。

  • 系统参数对电动力绳系动力学的影响

    作者:杨育伟; 蔡洪 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    将电动力绳系(EDT)的主星质量、子星质量、绳系质量以及绳系中的电流视为系统参数,研究这些参数对系统的摆动动力学和轨道动力学的影响。哑铃模型下的电动力绳系摆动动力学方程存在不稳定的周期解,通过Floquet理论来衡量周期解的不稳定程度,从而研究各系统参数对摆动动力学的影响。建立了用春分点轨道元素的形式描述的电动力绳系轨道动力学方程,并以降轨时间来衡量电动力绳系的降轨效率,从而研究系统参数对轨道动力学的影响。运用算例对周期解迁移矩阵的特征值、降轨时间随各系统参数的变化关系进行了仿真,分别得出了各系统参数对系统摆动动力学和轨道动力学的影响。综合本文的仿真结果,并考虑实际发射及空间运行中的其它因素,对电动力绳系的设计和降轨策略提出了建议。

  • 带轴对称台阶的圆锥高超声速边界层转捩试验

    作者:徐席旺; 易仕和; 张锋; 熊浩西; 石洋 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    在Ma 6风洞内,通过高频脉动压力测试技术和基于纳米粒子示踪的平面激光散射(NPLS)技术,分别对带前向、后向轴对称台阶的圆锥高超声速边界层转捩进行了试验研究。采用功率谱密度分析和互相关计算等方法对脉动压力数据进行分析,得到了边界层中扰动波的发展规律,定量分析了第二模态波的相关参数。结果显示:两种模型中第二模态波在沿流向向下游发展的过程中,其幅值均先增大再衰减、特征频率均逐渐减小;特征频率和传播速度整体上均随雷诺数的增大而增加(后台阶模型中特征频率由100 k Hz增至196 k Hz,前台阶中则由97 k Hz增至174 k Hz)、波长变化规律则与之相反(后台阶中由6. 35 mm降至4. 54 mm,前台阶由7. 35 mm降至4. 66 mm);后台阶模型中第二模态波初次出现位置比前台阶中更靠近上游,边界层转捩位置较前台阶前移。将NPLS结果与高频脉动压力测试结果进行对比,两者吻合较好。

  • 运载火箭主动段自适应增广控制

    作者:韦常柱; 琚啸哲; 何飞毅; 潘豪; 徐世昊 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    针对运载火箭上升段在复杂飞行环境、大不确定性干扰和振动等因素的影响下,传统PID控制方法难以满足高品质控制需求的问题,进行了自适应增广控制(AAC)方法研究,以实现对运载火箭姿态的精确控制。在深入分析自适应增广控制系统整体构架的基础上,通过标称PID控制器设计与基于粒子群优化(PSO)的数字滤波器设计实现了刚体控制及对弹性振动的抑制;继而针对大范围干扰、不确定性和由于滤波器切换产生的弹性振动影响,设计了在线调整算法自适应调节PID控制增益,并对其工作机理与参数设计原则进行研究;然后设计干扰补偿回路和主动减载回路以减小内外扰动、弹性振动和风载荷影响;最后在弹性振动、风干扰和参数不确定性等因素同时作用的状态下进行仿真分析,验证了自适应增广控制系统能够有效应对运载火箭主动段复杂飞行环境的影响,大幅度提升综合控制性能,具有理论研究意义与工程应用价值。

  • 一种用于静态红外地球敏感器的高效算法

    作者:陈璐; 王昊; 王本冬; 金仲和 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    为提高微纳卫星的姿态检测效果,针对静态红外地球敏感器的全景鱼眼成像特点,以单张红外成像为研究对象建立成像模型,提出了间隔向量积与t Location-Scale分布置信区间均值结合的算法。将红外成像投影到空间球体上形成空间像点环;在像点环上间隔取点做向量积,得到当前目标姿态角的样本集合;通过t LocationScale分布进行极大似然估计,得到目标姿态角样本均值和方差的估计量;再次计算1σ置信区间内样本均值,最终得到目标姿态角的估计值。相比于原算法,目标姿态角在±10°内的标准差由0. 06°下降为0. 03°,精度提高了50%。另外为避免迭代收敛的耗时问题,给出了应用于实际工程的查表法,使运算速度提高了87%,提升了静态红外地球敏感器的测量精度和效率。

  • 三维攻击角度约束部分制导控制一体化设计

    作者:赖超; 王卫红; 周本春; 周星合; 林大鹏 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    针对侧滑转弯(STT)导弹带有攻击角度约束的机动目标拦截问题,提出一种基于自适应终端滑模动态面控制的三维部分制导控制一体化(PIGC)设计方法。首先,建立了针对机动目标拦截的侧滑转弯导弹三维部分制导控制一体化设计模型,且不需要导弹速度微分体轴系分量信息。然后,使用终端滑模控制理论构建误差向量与虚拟控制量,达成精确拦截与攻击角度约束的控制目的;引入有限时间非线性收敛扩张状态观测器(ESO)来在线估计系统不确定性;设计自适应算子与自适应更新律对观测器的估计误差进行补偿,以提高方法的鲁棒性。最后,三维空间拦截仿真校验了方法在提高拦截精度与增强角度约束收敛性能的有效性。

  • 空间目标三维重构误差分析与相机参数设计方法

    作者:田阳; 宋新; 王盈 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    针对空间目标三维重构任务中的相机参数设计问题,提出一套由目标重构精度反演观测相机参数及观测方案的方法。通过梳理三维重构误差传播机理,将误差传播归结为相机内参数影响特征点齐次坐标和齐次坐标影响重构精度两个过程,给出了三维重构误差计算方法。基于误差下限分析计算结果,给出了观测距离、拍照间隔与相机姿态指向等任务参数的设计原则,建立了由重构精度反演相机焦距和像素尺寸的方法,形成一套以重构精度为核心指标的观测方案和相机参数设计方法。针对模拟空间目标的仿真试验校验了重构误差估算算法及相机参数和观测方案设计方法的有效性。

  • 非工作状态下电液伺服机构运动分析

    作者:傅俊勇; 夏忠; 郭加利 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    针对电液伺服机构安装到运载火箭后存在非工作状态下承受外力并产生被动运动的现状,分析伺服机构的受力情况并构建内部液体流动回路,研究非工作状态下伺服机构在外力作用时的运动特性。发现伺服阀零位特性以及伺服机构高压回路密封性能是影响伺服机构非工作状态下运动特性的主要因素。在外力作用下发生运动时油缸某一侧往往处于抽真空状态。使用零位特性良好的伺服阀以及高压回路泄漏小的伺服机构,在外力作用下将处于双向不动或单向可动的状况。利用典型产品开展了物理试验,验证了结论的有效性。

  • 晃动基座下正向-正向回溯初始对准方法

    作者:徐祥; 徐大诚 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    针对传统方式需要对准时间长的问题,提出一种晃动基座下正向-正向回溯初始对准方法,实现了快速初始对准的目的。首先,给出了导航惯性系粗对准的基本原理,分析了导航惯性系粗对准在回溯过程中的作用。其次,对捷联惯导系统初始对准过程进行了深入的研究,利用导航惯性系建立精对准系统误差模型,将晃动基座时变姿态误差角估计问题转换为时不变姿态误差角估计问题,进而为正向-正向回溯对准奠定了理论基础。在此基础上,详细分析了正向-正向回溯对准的基本原理和设计方法。最后,通过设计仿真实验,验证了本文设计的对准方法可以在303 s内实现晃动基座上航向误差优于0. 1°的对准精度。试验结果表明,本文提出的方法具有计算效率高、对准时间短、对准精度高的优点。

  • 飞行过载对固体火箭发动机不稳定燃烧的影响

    作者:张翔宇; 高波; 甘晓松; 马亮; 周艳青 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    针对某固体发动机飞行试验中出现的压强振荡现象,开展压强振荡特性分析、机理分析及声模态数值仿真,提出该非线性不稳定燃烧故障的两种可能的触发模式。通过建立脉冲激励试验方法及火箭橇过载模拟试验方法对故障发动机开展试验研究,并验证了导弹飞行过载是引起发动机不稳定燃烧的最主要原因。

  • 2019年航空宇航科学与技术学科全国优秀博士学位论文评选结果揭晓

    作者: 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    为深化研究生教育改革,鼓励拔尖创新人才脱颖而出,促进航空宇航学科领域的交流与协同,提升学科建设水平,拓展学科影响力,根据国务院学位委员会有关工作精神,第七届国务院学位委员会航空宇航科学与技术学科评议组联合中国宇航学会共同组织开展了2019年航空宇航科学与技术学科全国优秀博士学位论文评选工作。评选对象为2016-2017学年度(2016年9月1日-2017年8月31日)在国内学位授予单位获得航空宇航科学与技术一级学科(含相关二级学科)博士学位者的学位论文。

  • 中国宇航学会

    作者: 期刊:《宇航学报》 2019年第08期

    中国宇航学会成立于1979年10月,是由钱学森、任新民、张震寰发起,国务院、中央军委、民政部联合批准成立的国家一级学术性机构和法人社会团体。学会由中国航天科学技术工作者组成,其宗旨是促进航天科学技术的创新和发展,推动航天科学技术的普及与推广。中国宇航学会下设38个专业委员会,拥有179个团体会员单位和3万余名个人会员。

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