航天器工程

研究与设计

  • 基于气体注入法的高精度推进剂剩余量测量方法

    孙兴亮;梁鲁;田林;黄震;杨雷;

    在载人月球探测任务中,为准确预测携带大量推进剂航天器的质量特性和在轨寿命以便进行飞行任务规划和控制,需要精确测量低重力条件下航天器推进剂剩余质量。文章对基于气体注入法的航天器贮箱推进剂剩余量测量精度和关键影响因素进行了仿真研究,研究结果表明:随着航天器贮箱中推进剂剩余量的不断减少,气体注入法测量精度不断降低;测量实施过程中贮箱压力值变化幅度越大,测量精度越高;测量精度受测量系统温度传感器精度影响相对较小,受测量系统压力传感器精度影响较大,呈近似线性相关;基于气体注入法的高精度推进剂剩余量测量方法,可通过选用高精度压力传感器和增大测量实施过程中贮箱压力值变化幅度实现。

    2020年01期 v.29;No.140 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
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  • 载人探月任务中月基抛射探测概念研究

    杜宇;马继楠;王位;朱谦;刘宇明;文闻;孙玉成;

    提出了一种利用月基抛射装置抛射无人探测器的任务概念构想。此抛射装置可采用电磁抛射、高压气体抛射或化学助推的方式。无人探测器的选取可根据任务特点的不同,采用球形探测器或弹丸形探测器。文章针对月基抛射这一探测形式开展了概念研究,对3种抛射方式进行了初步方案设计和对比分析,提出了球形探测器和弹丸形探测器的方案设想,以及针对上述两种探测器的初步着陆撞击防护方案。月基抛射探测的概念或可在未来载人探月任务中得到应用,对于未来载人探月任务的实施具有一定的参考意义。

    2020年01期 v.29;No.140 7-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1011K]
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  • 一种卫星微角振动高精度测量方法

    吴文韬;李醒飞;刘帆;徐冲柯;

    卫星微振动引发的结构微角振动限制了高精度卫星指向精度和姿态控制稳定性,因此有必要对其进行在轨测量。为准确测量卫星结构微角振动,文章在对比不同的测量方法后,提出了一种基于磁流体动力学(Magnetohydrodynamics,MHD)微角振动传感器的卫星结构微角振动高精度测量方法,并针对由动量轮引起的有效载荷微角振动的特性,进行了仿真和试验验证。试验结果表明,其测量精度满足现阶段卫星控制的要求。此方法能为卫星扰动源的定位及卫星的主动减振反馈提供依据。

    2020年01期 v.29;No.140 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 511K]
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  • 航天器蜂窝夹层板局部弯曲变形特性分析与验证

    杨亚辉;郑印;许波凯;吴文平;邵劲力;熊涛;顾超;

    为了解决航天器蜂窝夹层板局部变形以致局部平面度易超差问题,文章基于克希霍夫(Kirchhoff)薄板弯曲理论和矩形板(Rectangular Plate)弯曲理论对蜂窝夹层板局部弯曲变形特性分析和挠度计算,提出减小局部变形的控制方法,经局部平面度试验验证,结果表明:理论分析与试验结果一致性好,选择较小均布载荷、减小热管宽度或热管与蜂窝芯的拼缝间隙、增大矩形板厚度以及缩小蜂窝芯与热管间的高度阶差均可有效减小局部变形,进而降低局部变形对航天器内部功能仪器导热的影响。可为航天器蜂窝夹层结构设计提供参考。

    2020年01期 v.29;No.140 23-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 248K]
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  • 载人飞船电源系统并网供电特性研究

    钟丹华;唐筱;舒斌;沈冰冰;

    综述了载人飞船电源系统的并网供电功能,包括航天器内部的多种类异构电源并网和跨航天器间的电源并网,阐明了复杂的多域并网控制技术设计,以及域的划分策略和工作模式,根据飞行数据和试验数据,开展了并网供电特性研究。对于航天器内部的异构电源并网,比较了非受控并网和受控并网的特点,重点研究了受控比例调节技术,指出了比例调节的设计目的和实现途径,给出了典型调节比例设计下的试验结果;对于跨航天器间的电源并网,指出了并网控制的设计策略,重点研究了光照区的受控并网控制技术,给出了不同工况条件下的并网控制特点和最佳控制区域,通过试验数据进一步验证了设计的正确性。所述研究结果对于并网供电设计,以及能量在航天器间的分配与传输具有借鉴意义。

    2020年01期 v.29;No.140 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 中高轨航天器月影下能量平衡计算方法

    崔波;孙世卓;陈世杰;

    针对使用锂离子蓄电池组的中高轨航天器,提出了一种月影下的太阳电池阵输出功率计算方法,构建了典型的中高轨航天器电源分系统的仿真模型,开展了航天器月影下能量平衡的仿真。采用该方法对某卫星月影下的能量平衡情况进行了计算,并将计算结果与实际遥测数据进行比对,结果表明:该方法可以实现航天器月影下功率平衡的高精度计算。文章提出的方法可以为航天器在轨月影的预测和月影期间蓄电池组的在轨管理提供参考。

    2020年01期 v.29;No.140 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 358K]
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  • 卫星综合电子系统多总线融合接口设计

    熊青玉;王慧泉;金仲和;

    针对在轨模块更换中在轨升级时可更换模块接口受限的问题,分析了在轨升级时模块更替对接口通用性的需求,基于卫星综合电子系统提出了一种新的融合总线的通用接口的设计并搭建了验证平台。该融合总线通用接口融合了4种常用通信总线,能够同时挂接4种通信协议的模块,适应成熟的可更换模块的通信接口,对我国卫星在轨模块更替以提高在轨升级卫星功能有重要意义。

    2020年01期 v.29;No.140 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 826K]
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  • 支持多核处理器的星载分区操作系统设计

    詹盼盼;齐征;张翠涛;何熊文;郭坚;

    针对星载处理器由单核向多核发展的趋势和当前没有针对航天应用的星载多核操作系统、卫星无法发挥多核处理器性能优势的问题,文章研究了适用于航天任务的星载多核分区操作系统。设计了一种支持多核处理器的星载操作系统结构,采用多核处理器动态调度和静态调度相结合的方法,实现了星载多核处理器高效实时调度与确定性调度。通过分区管理设计,实现分区间隔离与保护,避免软件问题扩散影响其他功能。该系统还具有支持星载应用(APP)动态加载、通过软件构件技术实现星载应用快速组装与集成的特点,可为航天任务应用多核处理器提供安全可靠的软件运行平台,满足未来航天新型任务和多核处理器的需求。

    2020年01期 v.29;No.140 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 551K]
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  • 一种应用逻辑模型的通用星务软件架构设计

    邓兵;韩笑冬;宫江雷;安卫钰;

    针对以往通信卫星星务软件研制面临投资规模大、功能复杂、研制周期短的问题,提出一种应用逻辑模型的通用星务软件架构设计。该架构由应用软件模块、服务软件模块和数据管理模块组成。应用软件模块通过分析通信卫星功能逻辑共同特点,设计并实现逻辑子动作、逻辑动作、逻辑序列3个层次的逻辑模型。服务软件模块能提供指令转发、数据传输、时间管理等通用底层服务,并分离于底层服务,应用抽象的逻辑模型开展软件业务逻辑设计。数据管理模块通过约定统一的数据协议,设计卫星参数、初始化装订数据的集中管理方法。与以往星务软件架构对比表明:通用星务软件架构能有效简化软件开发流程,提升软件质量和可维护性。

    2020年01期 v.29;No.140 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 914K]
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发展战略与情报研究

  • 航天器增阻离轨技术发展概述及前景展望

    王立武;鲁媛媛;房冠辉;戈嗣诚;

    在介绍增阻离轨技术的基础上,分析了国外开展的薄膜轨道衰降装置(GOLD)、阻力帆离轨装置(DSDD)、充气式离轨装置(IDOD)、任务后气动离轨系统(Aeoldos)、气动离轨减速系统(IDEAS)等典型项目的研制情况;总结了增阻离轨技术的方案特点,提出针对质量1000 kg以上的大卫星,研究充气式增阻离轨技术的必要性;介绍了外形设计及优化、结构材料、折叠包装与可控展开等关键技术,并对该技术在空间碎片主动清除、大型空间平台有控再入等方面的应用前景及设想进行了介绍,可为发展增阻离轨技术提供参考。

    2020年01期 v.29;No.140 61-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 488K]
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  • 商业载人亚轨道飞行器发展现状与趋势分析

    王开强;张柏楠;

    对当前国外各商业公司的载人亚轨道飞行器的发展现状进行了调研,主要包括飞行器系统概况、飞行方案、项目进展等内容。从飞行器与飞行方案设计等角度对各亚轨道飞行器的总体技术特点、各商业公司关于亚轨道飞行器的发展思路和趋势进行了比较分析。得出对我国发展商业亚轨道飞行器的若干启示,建议以旋成体亚轨道乘员舱为发展起点,及早进入载人亚轨道飞行领域,并积极谋划亚轨道空天飞机的长远发展。

    2020年01期 v.29;No.140 70-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 993K]
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测试与试验

  • 一种卫星供配电快速重组测试系统设计

    封硕;杨宏宇;胡琳;齐天乐;杜剑波;

    传统卫星地面供配电测试系统多为专用定制设备和配置专用前端软件模式,其缺点是系统通用性差,无法做到重复使用,造成设备研制成本高、周期长,已无法满足卫星测试需要。针对上述问题,文章设计一种快速重组测试系统。该系统通过提炼功能板卡、优化冗余单机、精简电缆接口、建立软件数据流模块和匹配规则库的方式实现。在工程应用阶段,对比快速重组测试系统与传统测试系统的各项系统指标差异,结果表明:快速重组测试系统实现了模块化、小型化、通用化,证明其具备快速重组能力。

    2020年01期 v.29;No.140 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 585K]
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  • 基于轨道动态模型的卫星天线指向功能测试方法

    尹卿;于澎;白力舸;胡帆;方凯;李振东;

    针对卫星天线指向算法工程实现准确度测试中存在的数据时间偏差处理问题,提出一种基于轨道动态模型的卫星天线指向功能测试方法。通过对时间偏差模型的分析,实现对由卫星发出的带有时标的指向角度遥测信息和没有时标的指向角度控制信号相对于卫星指向计算理论角度的误差测试;通过时间偏差消除算法成功将无时标数据的误差测试结果与有时标数据误差测试结果保持一致。在对同一轨道条件测试时,两类数据测试结果均在0.001°之内,可实现对卫星天线指向算法工程实现准确度的可靠测试。

    2020年01期 v.29;No.140 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 659K]
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  • 一种航天器测试注入数据序列自动生成方法

    李宏亮;贾茹;张悦;潘顺良;

    针对航天器测试注入数据序列生成效率低、易出错问题,在Visual Studio环境下运用C++语言和开放数据库连接(ODBC)接口技术,设计了航天器测试注入数据序列自动化生成软件,形成了注入数据序列自动化生成方法。与传统人工序列生成方法相比,该方法具有自动、快速、智能的优点。通过载人航天器综合测试应用,结果表明:航天器测试注入数据序列文件生成效率提高95%。可为航天器自动化综合测试系统设计提供参考。

    2020年01期 v.29;No.140 93-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 424K]
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卫星应用

  • 应用整体结构信息分层匹配的红外与可见光遥感图像融合方法

    常新亚;丁一帆;郭梦瑶;

    现有红外与可见光图像融合方法,侧重于将可见光图像的空间细节注入红外图像,往往由于空间细节的不当注入导致融合图像中部分地物模糊不清。此外,航天器红外与可见光成像分辨率往往相差很大,现有方法未考虑其分辨率差异,生成的融合图像细节模糊不清。为此,文章从消除红外与可见光图像的整体结构信息差异角度,提出应用整体结构信息分层匹配的图像融合方法。利用融合方法对天宫一号(TG-1)目标飞行器的红外和可见光图像数据进行图像融合,并将获得图像与图像分解法、总体变分法和频率变换法获得图像进行比对,结果表明:文章提出的融合方法获得的图像光谱与细节保真效果好,优于对比方法。

    2020年01期 v.29;No.140 100-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 764K]
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  • 应用Landsat-8卫星遥感图像的青海地区土壤分类研究

    刘志勇;黄宇飞;刘佳欣;金丽花;徐嘉;

    遥感技术的迅速发展和应用,为土壤分类提供了新的技术与数据支持,文章提出一种利用陆地卫星-8(Landsat-8)遥感图像的土壤分类方法,用于青海地区土壤分类,所提取的特征包括4种,即基于遥感图像的变换特征、指数特征、纹理特征和基于高程图像的地形特征,通过随机森林方法实现土壤分类。文章首先提出2个基于遥感图像的纹理特征——熵与平滑度,从中国土壤数据集中自动提取了16 444个数据点,并在试验中采用,充分验证了此分类方法的有效性。

    2020年01期 v.29;No.140 105-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 261K]
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航天短讯及其他

  • 航天短讯

    赵迎龙;赵宏校;

    <正>第54颗"北斗"导航卫星发射成功据新华网2020年3月9日报道,当天,长征三号乙运载火箭成功发射"北斗"卫星导航系统第54颗卫星。卫星顺利进入预定轨道,后续将进行变轨、在轨测试、试验评估,适时入网提供服务。这是北斗三号第29颗全球组网卫星,也是第2颗地球静止轨道卫星,此类卫星将在星基增强、短报文通信、精密单点定位等特色服务上发挥关键作用。今年5月还将发射一颗地球静止轨道卫星,届时北斗三号全球星座部署将全面完成。据悉,"北斗"导航系统

    2020年01期 v.29;No.140 110-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K]
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  • 蓬勃发展的中国航天

    <正>~~

    2020年01期 v.29;No.140 1页 [查看摘要][在线阅读][下载 15780K]
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  • 北斗导航全球组网进入冲刺期

    <正>~~

    2020年01期 v.29;No.140 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 154K]
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  • 中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊收录证书

    <正>航天器工程依据文献计量学的理论和方法,通过定量与定性相结合的综合评审,贵刊被收录为中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊,特颁发此证书。证书编号:CSCD2019-0469有效期:2019年-2020年发证日期:2019年5月查询网址:www.sciencechina.cn

    2020年01期 v.29;No.140 117页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
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  • 《中文核心期刊要目总览》入编通知

    <正>《航天器工程》主编:我们谨此郑重通知:依据文献计量学的原理和方法,经研究人员对相关文献的检索、统计和分析,以及学科专家评审,贵刊《航天器工程》入编《中文核心期刊要目总览》2017年版(即第8版)之"航空、航天"类的核心期刊。该书由北京大学出版社出版。书中按《中国图书馆分类法》的学科体系,列出了78个学科的核心期刊表,并逐一对核心期刊进行了著录。著录项目包括:题名、并列题名、主办单位、创刊时间、出版周期、学科分类号、ISSN号、CN号、邮发代号、编辑部地址、邮政编码、电话、网址、电子邮箱、内容简介等。

    2020年01期 v.29;No.140 118页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K]
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  • 中国科技核心期刊(中国科技论文统计源期刊)收录证书

    <正>航天器工程经过多项学术指标综合评定及同行专家评议推荐,贵刊被收录为"中国科技核心期刊"(中国科技论文统计源期刊)。特颁发此证书。

    2020年01期 v.29;No.140 119页 [查看摘要][在线阅读][下载 659K]
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  • 《航天器工程》第五届编委会

    <正>顾问:吴燕生袁洁杨保华栾恩杰孙家栋王永志王礼恒殷礼明于登云张洪太赵小津代守仑刘方余后满李明李忠宝王中阳尚志张廷新杨孟飞闵桂荣王希季戚发轫徐福祥黄文虎杜善义刘经南林益明陈俊勇王任享童庆禧叶培建范本尧吴宏鑫欧阳自远编委会名誉主任:孙家栋编委会主任:周佐新编委会副主任:王大轶陈泓黄献龙周志成龙江葛玉君胡戈锋张伟王赤编委(按姓氏笔画排列):

    2020年01期 v.29;No.140 120页 [查看摘要][在线阅读][下载 49K]
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