航天器工程

专家特约稿

  • 关于构建国家应急卫星通信网的思路

    闵士权;

    依据国家需求和国内卫星通信发展实况提出了构建我国国家级应急卫星通信网的思路,文中阐述了应急卫星通信网的体系结构及其建设要求。

    2009年03期 v.18;No.76 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K]
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  • 两行根数的精度评估

    杨维廉;

    两行根数是北美防空司令部基于一般摄动理论产生的用于预报地球轨道飞行器位置和速度的一组轨道根数,用于近地卫星时所采用的数学模型是SPG4,它已被著名软件STK选为进行轨道推算的可选方法之一。文章对它的精度进行了评估,并认为它有很大的应用价值。

    2009年03期 v.18;No.76 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 678K]
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简讯及其他

研究与设计

  • 卫星导航系统服务可用性分析仿真系统的设计与实现

    王晓双;苏年乐;侯洪涛;李群;

    服务可用性分析是导航工程总体仿真验证与测试评估系统的核心模块之一,用于分析卫星导航系统提供的导航服务满足用户需求的时间百分比,能够直观地反映卫星导航系统服务能力。文章介绍了卫星导航系统服务可用性的相关概念,探讨了计算服务可用性的确定性算法和随机性算法,在此基础上提出了面向卫星导航系统的服务可用性仿真模型框架,并设计和实现了一个支持服务可用性分析的仿真系统。针对中国区域格网进行了服务可用性的仿真试验分析,验证了仿真模型框架和仿真系统的有效性。

    2009年03期 v.18;No.76 14-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 607K]
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  • 预警卫星前馈复合控制研究

    彭真;周志成;

    预警卫星在轨工作期间,星载扫描相机将对关注区域进行南北往复扫描,凝视相机对发现的目标进行跟踪探测。文章以美国天基红外系统为背景,研究了相机扫描运动对星体产生干扰力矩作用下的姿态稳定控制问题,在星体反馈控制基础上增加了相机扰动的前馈补偿控制。针对扰动力矩大于执行机构最大输出力矩的问题,基于动量矩守恒定律,设计了用于补偿相机扰动力矩的前馈控制器,实现了卫星姿态的反馈控制加前馈补偿的复合控制方法。仿真结果表明该方法能够较有效地抑制相机运动引起的姿态扰动。

    2009年03期 v.18;No.76 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 875K]
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  • 一类质心突变飞行器的重构容错控制(英文)

    李晓云;

    提出了一类质心突变飞行器的一种故障诊断与控制律重构设计方法。采用以unscented卡尔曼滤波为基本估计单元且用闭环系统性能为指标的交互式多模型算法对飞行器故障情况进行检测与诊断;设计了飞行器比例导数加前馈补偿的姿态跟踪控制律;当诊断出故障时,重构控制律的结构,采用滑模变结构容错控制律对系统进行补偿控制。最后,用飞行器一次分离体释放前后的姿态跟踪过程进行了数值仿真,验证了方法的有效性。

    2009年03期 v.18;No.76 29-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 379K]
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  • 倾斜轨道航天器太阳翼对日跟踪方法探讨

    王颖;顾荃莹;

    目前我国大多数低轨道航天器均采用太阳同步轨道,但随着科学应用领域需求的不断增长,许多任务提出采用倾斜轨道对实现某种特定的任务目标具有更多的优势。但太阳翼光照条件恶劣在一定程度上制约了对倾斜轨道的应用。文章以此为背景对倾斜轨道航天器在轨光照特性进行深入分析,并在此基础上分别提出惯性定向和对地定向两种航天器太阳翼对日跟踪的若干种方法,并模拟在轨受照环境对其进行了仿真。结果表明,文章提出的若干种跟踪方案能够很好地改善太阳翼的光照条件,至少与地方时上午10点钟太阳同步轨道相当,甚至可以实现垂直跟踪。提出的思路与方法可为长寿命倾斜轨道航天器的总体设计提供参考。

    2009年03期 v.18;No.76 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 371K]
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  • 航天器太阳电池阵分流技术研究

    赵长江;

    对航天器太阳电池阵分流技术进行了归纳总结,对PWM,S3R和S4R三种开关分流调节技术进行了详细的原理分析,比较总结各自的技术特点。并对S3R和S4R技术进行了深入研究,对S3R技术进行了详细的设计与计算,对S4R技术典型工况进行了详细分析与实验验证。同时对三种开关分流技术做出了评价。

    2009年03期 v.18;No.76 41-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 706K]
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  • 多关节轻型机械臂的设计研究

    李世其;刘洋;朱文革;刘燕;贾阳;

    根据现有空间机械臂的结构特点,参照几种轻型机械臂的设计,设计了一种两自由度机械臂运动模块,并根据此模块研制了一台6自由度空间机械臂。运动模块由两个相邻关节轴线正交的关节组成,关节内部没有驱动器。机械臂内有一根高速主轴,为各个串联关节提供动能。机械臂控制系统采用上下位机方式,上位机根据虚拟场景仿真的运动轨迹发出控制指令给关节控制器,下位机根据关节状态表控制离合器组输入关节的能量。为确定机械臂在工作过程中的强度和稳定性,建立了机械臂的有限元模型,分析了其工作态的应力情况和动态特性。仿真结果表明,机械臂在工作态有足够的强度,在抓取的过程中,机械臂固有频率远离激励源的激励频率,无共振现象。通过多关节联动,机械臂可实现多种组合姿态,适用于在轨维修、加注等复杂空间任务。

    2009年03期 v.18;No.76 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 491K]
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  • 航天器热模型蒙特卡罗法修正论述

    杨沪宁;钟奇;

    对近年来国外应用较多的航天器热模型蒙特卡罗修正法进行了分析和介绍;引入了航天器热模型修正的反问题理论,给出了基于蒙特卡罗法的反演解算方法。在Thermal Desktop+Sinda Fluint软件平台上实现了该算法,分析结果表明此方法无需人工干预,可以得出较好的反演效果,适合于在今后的航天器热模型修正工作中开展应用。

    2009年03期 v.18;No.76 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 322K]
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  • 航天器发动机羽流对敏感器热效应仿真研究

    张健;尚志;

    采用差分求解N-S方程与DSMC方法相结合的方法,研究了航天器单台发动机连续工作情况下真空羽流对航天器敏感器的热效应。首先通过求解N-S方程,获得发动机喷管的内流场,然后应用DSMC方法对喷管出口外轴对称羽流场进行计算,最后将轴对称羽流场计算结果作为模拟粒子入口边界条件,在并行计算机平台上进行三维羽流场和热效应计算得到航天器单发动机连续工作情况下羽流场对敏感器的热效应。以两个敏感器为例,对仿真结果进行了分析和比较,并得出了相应结论。

    2009年03期 v.18;No.76 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 657K]
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  • 资源卫星数据地面存储管理系统的设计与实现

    王峰;

    MVC(Model-View-Controller)软件设计模式是目前广泛流行的软件设计模式之一。它将数据表示、流程控制和数据处理进行分离。通过采用MVC模式,可以简化软件开发,提高软件的伸缩性、扩展性和可维护性,达到提高软件质量的目的。结合面向对象的MVC软件设计模式和资源卫星数据的特点,文章提出并阐述了一种基于MVC模式的资源卫星产品数据地面存储管理系统的设计方法。该设计方法已应用于资源卫星地面系统的工程建设中。目前该业务系统运行稳定,证明了基于MVC模式的资源卫星数据地面存储管理系统设计合理、可行。

    2009年03期 v.18;No.76 66-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 450K]
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应用技术

  • LDPC码在卫星导航系统中的应用(英文)

    何善宝;刘崇华;林益明;

    作为一种接近香农极限的信道编码,近年来LDPC码被广泛采用,例如欧洲第二代数字视频广播卫星标准DVB-S2和空间数据咨询委员会(CCSDS)遥测信道编码标准就分别采用了LDPC码。文章将讨论LDPC码在卫星导航系统中的应用,内容涵盖星上编码与接收机解码。GPS联合项目办公室在接口规范(Draft IS-GPS-800,Navstar GPS Space Segment/User Segment L1C Interfaces,19 April 2006)中展现了L1电文结构中的LDPC码。子帧2和子帧3将分别用一个独立的24bit循环冗余检验(CRC)算法。加入CRC比特之后每一子帧将进一步被长度为1200/548码率为1/2的LDPC码编码。文章将给出同等长度同等码率的不同类型的LDPC码。它们表现出了优异的译码性能、简单的编码结构和较低的译码复杂度。另外一个优点是其校验矩阵无需用一系列的冗余表格来表示。这种LDPC码的构造方法可以被扩展到其它卫星导航系统,比如欧洲的伽俐略(Galileo)系统和中国的北斗(Compass)系统。

    2009年03期 v.18;No.76 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 400K]
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  • 面向多载荷的遥感数据处理系统的应用探讨

    田蕾;范士明;赵卫;王扬;

    针对多种载荷数据处理的需求,通过对现有各种遥感数据处理系统的研究和分析,提出了一种面向多载荷的遥感数据处理系统的处理方法。分析了系统的主要任务,构建了系统的运行环境,提出了系统的功能结构和两种不同的业务流程。实验结果表明,这种处理系统能有效地利用现有的各类遥感数据处理系统的资源,并能正确地完成对多种载荷数据的处理。

    2009年03期 v.18;No.76 77-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 861K]
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战略发展与情报研究

  • 国外对地观测卫星技术发展

    高洪涛;陈虎;刘晖;史伟哲;

    充分调研了世界各主要航天国家的对地观测卫星技术,结合其发展过程与现状,重点从观测需求、卫星性能、卫星系统模式以及研制模式等方面加以分析,总结其技术发展特点,为我国对地观测卫星技术的战略发展提供参考。

    2009年03期 v.18;No.76 84-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 614K]
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  • 月面巡视探测器行为控制初探

    宁远明;温博;

    阐述了月面巡视探测器几种行为控制结构的特点,详细阐述了巡视探测器的导航运动控制方式,研究了国外巡视探测器的导航运动控制特点;并以此提出了巡视探测器基于模糊逻辑的分层行为控制模式,举例说明了巡视探测器的行为描述方式。

    2009年03期 v.18;No.76 93-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 528K]
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管理与实践

  • 航天器项目群管理模式探讨

    张宝;

    阐述了我国现有航天器多项目管理的模式和特点,在分析我国航天器项目管理发展基础上,根据航天器研制任务急剧增长的情况提出了项目群管理的概念和项目群管理模式的思路,为寻找更好的适合航天器快速发展的项目管理方法提供参考。

    2009年03期 v.18;No.76 100-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 129K]
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青年论文

  • 星上惯性姿态敏感器故障诊断方法评述

    王立峰;杨慧;王金刚;

    惯性姿态敏感器是卫星控制系统中重要的测量部件,其性能的好坏将直接影响整个卫星的姿态控制精度和可靠性。在进行大量资料调研的基础上,将目前国内外现有的陀螺故障诊断方法通过分类进行了归纳和总结,分析了各类方法的优缺点和应用场合,并对各种方法进行比对,最后得出各类陀螺故障诊断方法的发展前景,可为工程应用提供参考。

    2009年03期 v.18;No.76 104-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 设计模式在任务调度软件中的应用

    贺然;徐京;王扬;

    设计模式是一种基于面向对象思想的软件设计方法,合理应用设计模式能降低软件模块间的耦合度,提高软件灵活性。文章介绍了遥感卫星地面应用系统任务调度软件,并指出此类软件的开发存在需求不确定、输入易变的问题。在对通用需求和易变需求分析的基础上,应用Builder,Composite和Factory Method等设计模式,解耦任务执行控制、任务数据生成和算法调用接口等功能模块,得出一种任务调度软件的设计方案。该方案经过变更影响分析法的验证,能够将各种需求变更的影响控制在对应的模块内,复用通用功能模块,可有效减少变更工作量和降低修改难度。

    2009年03期 v.18;No.76 110-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 499K]
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  • IoC模式及其在设备监控软件中的应用

    柯玲;徐京;李颖;

    控制反转(Inversion of Control,IoC)模式是一种框架设计模式,目的在于提高应用软件的可复用性和可扩展性。结合抽象模型设计思想,针对卫星地面应用系统的设备监控系统,举例对比了如何运用传统方法和IoC模式进行软件的设计和开发。结果表明,软件开发中使用IoC模式可以有效地降低组件之间的耦合,使软件框架更加易于扩展。

    2009年03期 v.18;No.76 117-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K]
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