航天器工程

专家特约稿

  • 我国数据中继卫星系统发展建议

    王家胜;

    天链一号数据中继卫星在轨成功运行,标志着我国在天基信息传输领域的重大突破,今后发展方向是建设中继卫星组网系统,以满足数据中继不断增长的需求。分析表明:经度间距约为180°的地球静止轨道(GEO)双星组网系统,只需在我国本土设立控管站,利用地面高速光纤干线,双星就能对离地高度大于95km的航天器实现100%轨道覆盖的中继卫星系统。这比较符合我国国情,并具有完好的技术继承性和后续拓展前景。

    2011年02期 v.20;No.87 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 898K]
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  • 纳米孔材料中辐射热传递的改进——扩散近似法计算

    范绪箕;

    用可燃的烧蚀材料作为主动的承热层,用不可燃的多孔材料作为被动的隔热层,是当今一次性使用航天器最普通的一种热防护形式,然而对可重复使用的航天器来说,这种防热结构显然不适用。但是如果把烧蚀层改为金属薄壁或多层金属热防护系统,在不增加很多质量的情况下,能保证航天器主结构在允许的温度范围,则可能是一种很好的设计。在此情况下,隔热层将经受更为严峻的考验。文章用改进的扩散近似法计算纳米孔材料中的辐射热,可与其他求解方法或试验结果进行比较,并为热防护设计者提供参考。

    2011年02期 v.20;No.87 9-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 172K]
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信息简讯及其他

  • 动态新闻

    <正>美国启动"百年星船"计划研究工作据美国国防高级研究计划局(DARPA)2011年2月9日报道,美国"百年星船"(100-Year Starship)研究计划战略计划工作组在2011年1月启动了研究工作。工作组汇集了拥有不同背景的29位幻想家,其中包括航天工程师和科幻作家。他们的任务是开发一种商业模式,创建一份章程并发展组织构造。工作组已经

    2011年02期 v.20;No.87 8+19+40+45+108-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K]
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  • 发射短讯

    <正>欧洲第2艘货运飞船升空2011年2月16日,欧洲第2艘自动转移飞行器(ATV)——"约翰尼斯-开普勒"(Johannes Kepler)货运飞船由阿里安-5ES火箭发射,执行"国际空间站"补给任务。此次发射也是"阿里安"火箭第200次成功发射。

    2011年02期 v.20;No.87 71+83+101+112页 [查看摘要][在线阅读][下载 307K]
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  • 美国国防部发布《国家安全太空战略》

    <正>据美国国防部网站2011年2月4日报道,美国国防部长罗伯特.盖茨和美国国家情报主任詹姆斯.克拉伯在当日联合签署了《国家安全太空战略》(NSSS)。NSSS以奥巴马总统的《国家安全战略》(NSS)和《国家太空政策》(NSP),以及国防部的《四年防务审议报告》和情报界的《国家情报战略》为基础。美国国防部公布了NSSS的非保密概要,主要

    2011年02期 v.20;No.87 107页 [查看摘要][在线阅读][下载 24K]
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  • 科技成果

    <正>华力创通公司成功研制卫星导航芯片据《第一财经日报》2011年2月15日报道,华力创通公司当日发布公告称,该公司已成功开发出具有完全自主知识产权的北斗/GPS多频精密导航基带芯片HwaNavChip-1。该芯片能够同时接收北斗-2系统B1、B3频点及GPS系统L1频点,实现多系统组合导航定位和授时功能。HwaNavChip-1芯片具

    2011年02期 v.20;No.87 111页 [查看摘要][在线阅读][下载 23K]
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研究与设计

  • 火星全球导航卫星系统(英文)

    韩婷婷;史弦;简念川;冯礼和;平劲松;

    讨论了建立类地行星全球导航定位系统的意义,并对火星全球导航卫星系统星座的分布构型进行了初步分析设计。对不同导航星座的覆盖特性与导航定位性能进行了评估,给出了最佳星座设计,它可以作为将来建立火星导航卫星系统的星座设计参考。

    2011年02期 v.20;No.87 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K]
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  • 空间光学相机调焦技术研究

    杨永彬;

    调焦技术是空间光学相机研制的关键技术之一,对于保证相机成像质量具有重要作用。文章阐述了造成相机离焦的主要因素,在调研分析国内外空间光学相机调焦方式的基础上,对相机调焦方式的选用原则进行了归纳,并介绍了常用调焦机构的基本结构形式和优缺点,以及具有发展前景的调焦光学元件,可为相机调焦技术的研究提供借鉴和帮助。

    2011年02期 v.20;No.87 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 504K]
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  • 月球返回再入着陆场位置选择限定因素分析

    闵学龙;潘腾;郭海林;

    月球返回再入着陆场不仅影响月-地返回转移和返回再入飞行,同时也影响整个月球飞行任务的规划和设计。文章首先分析了航天器与地-月间的相对位置关系;结合月-地返回转移及返回再入轨道特性,理清了月球、地球着陆场和航天器三者在惯性空间内相对位置的内在约束关系;最后分析并通过仿真研究,明确了制约航天器返回再入着陆场位置选择的限定因素,可为载人月球飞行和月球取样返回任务的分析设计提供有益参考。

    2011年02期 v.20;No.87 25-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
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  • 基于陀螺和星敏感器的卫星姿态确定算法

    边志强;程卫强;薛孝补;于永江;

    主要研究了基于陀螺和星敏感器配置的卫星姿态确定算法。为保证卫星姿态确定的高精度,利用星敏感器提供的姿态四元数结合扩展卡尔曼滤波,对陀螺漂移进行实时补偿。并利用在轨数据,通过matlab数学仿真,验证了高精度滤波算法的有效性。所设计的滤波器能准确估计陀螺漂移,估计误差优于5.56×10-5(o)/s;姿态估计误差优于0.01o,从而有效抑制了姿态测量噪声。

    2011年02期 v.20;No.87 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1132K]
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  • 一种用于航天器飞控演练的数管模拟器设计

    郭坚;张猛;赵蕾;

    飞控模拟器用于航天器飞控任务的演练,对确保飞控任务安全可靠起着关键作用。数管模拟器是飞控模拟器最重要的组成部分之一,用于模拟航天器的遥测、遥控、信息处理和传输等功能。文章介绍了一种航天器数管模拟器设计方案,它由通用工控机、通用和专用板卡、数管仿真软件几部分组成,具有真实性高、通用性高、灵活性高的特点,已在嫦娥一号和嫦娥二号卫星飞控模拟器中得到应用,对圆满完成飞控任务起到了有力的支持作用。

    2011年02期 v.20;No.87 35-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 620K]
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  • 基于消隐算法的空间结构有效辐射面判断方法研究

    何治;赵啟伟;

    空间环境中若投入能量是均匀的,则到达空间结构表面的外热流只与空间结构在投入能量方向上的有效投影面积有关。据此,对空间结构外热流的求解问题将转化为空间结构有效投影面积的求解问题。文章参考图形学的相关算法,提出了一种快速的、具备较高精度的重叠投影区域判断方法,用于辅助空间结构有效投影面积计算。以大型复杂卫星为例,采用该算法对有效投影面进行判断,并根据有效投影面统计卫星的外热流情况,仿真结果表明,基于该算法构建的空间结构外热流计算方法,计算过程简单、能够反映空间结构轨道运动规律,与其它软件的计算结果差异较小。

    2011年02期 v.20;No.87 41-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 374K]
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  • 月球着陆器着陆缓冲机构设计方法研究

    曾福明;杨建中;满剑锋;朱汪;徐青华;罗敏;

    着陆缓冲机构是着陆器实现月球或行星探测软着陆的关键部件之一,它直接关系到软着陆探测任务的成败。文章根据着陆缓冲机构的功能和特点,提出了从概念设计、方案比较到方案确定、详细分析和试验验证的方案设计流程,并结合月球着陆器着陆缓冲机构的研制经验,对每个阶段的设计方法进行了阐述,可供后续深空探测任务着陆缓冲机构设计借鉴和参考。

    2011年02期 v.20;No.87 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 716K]
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  • 一种微波功率放大器的热设计与验证方法

    王磊;文耀普;

    大功率、高热流密度微波功率放大器是环境监测有效载荷中的关键设备,对整星的热设计影响很大。功率放大器的热设计的目的是满足温度需要,从而确保功率放大器的安全可靠工作。文章在完成热设计的基础上,确定热控设计方案,对功率放大器进行了热试验。试验结果表明,热设计可以满足要求。

    2011年02期 v.20;No.87 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 803K]
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发展战略与情报研究

  • 月亮女神探月计划及对我国月球与深空探测的思考

    郑永春;邹永廖;付晓辉;

    日本月亮女神月球探测器在顺利完成各项探测任务后,于北京时间2009年6月11日受控落月。该探月计划在一箭三星组网探测月球背面重力场、有效载荷创新设计、科研活动组织、成果产出、公众参与和科普宣传等方面有许多亮点,对我国探月工程有重要参考价值。文章综合回顾、分析和评述了月亮女神探月计划的任务、探测器、轨道与飞控、重要事件等,提出了对月球和深空探测的6点思考:1)我国探月工程需要体现中国特色,获得创新性科学成果;2)月球与深空探测中科学目标的地位十分重要;3)月球与深空探测要敢于采用新材料、新技术;4)对月球与深空探测要宽容失败和挫折;5)要加快我国月球与深空探测的发展步伐;6)要更加重视公众参与和激励创新。以上思考可对我国月球与深空探测工程的进一步开展有所启示和借鉴。

    2011年02期 v.20;No.87 57-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K]
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  • 数据通信微小卫星星座系统的发展及应用

    宗可;曹桂兴;闫忠文;

    随着数据应用的发展,用户对数据传输的精确性、时效性、广域性提出了更高的要求。文章介绍了ORBCOMM、Argos、Aprize等几个国外典型数据微小卫星星座的发展情况,阐述了发展数据微小卫星系统的意义及必要性,从灾害监测、环境保护和商业应用等方面列举了系统的应用需求,分析了实时转发和储存转发两种业务发展模式,给出了系统的建设内容,包括空间段、地面段和应用段,为卫星数据采集产业的发展提供思路。

    2011年02期 v.20;No.87 66-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 572K]
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  • 空间平台能力发展趋势分析

    刘永健;谭春林;刘育强;

    随着新需求的不断涌现,空间平台能力已经逐渐成为制约空间应用活动的瓶颈。文章通过对近期国外热点项目,如"轨道快车"、"深度撞击"和"微卫星技术试验"等的研究分析,总结提出了未来空间平台需要显著提升的8种能力,即:在轨机动能力,空间目标识别、跟踪与测量能力,空间信息处理与传输能力,智能自主能力,在轨操作能力,多载荷与任务适应能力,协同与组合能力,以及威胁告警与防护能力。针对每种能力提炼出了所涉及的关键技术,并分析了国外相应的发展现状。对空间平台能力及其相关技术的研究,着眼于未来的应用需求,重在提升现有空间平台的能力,对空间平台技术的发展规划具有一定的指导意义。

    2011年02期 v.20;No.87 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K]
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  • 利用气动减速的国外深空探测器热控设计特点分析

    苏生;向艳超;

    气动减速技术能在耗费较少燃料的情况下,使探测器顺利进入预定环绕轨道。面向气动减速技术的深空探测器迎风面需要承受较高的气动热负荷与气动力,使得迎风面热控材料的耐热与耐冲击能力成为探测器设计的关键。文章对国外相关应用实例进行了调研和综述,并在此基础上总结了此类深空探测器热控系统的设计特点,可为气动减速技术在我国深空探测任务中的应用提供参考。

    2011年02期 v.20;No.87 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 497K]
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卫星应用

  • 机载GNSS掩星观测反演大气折射率廓线研究

    李潇;张训械;李烨;王烁;李兴国;吕铁军;

    作为星载掩星技术的推广,基于飞机平台的无线电掩星技术备受关注。为了将机载掩星技术更好地应用到工程实践中,文章通过介绍机载掩星探测的基本原理和主要特点、模拟仿真,对机载掩星的反演算法进行了探讨,并给出模拟结果:包括利用STK仿真软件生成仿真场景;采用3维射线追踪技术模拟机载无线电掩星,预报掩星事件出现的时间、仰角,模拟信号传播特征;详细研究大气层内折射率反演技术并给出反演结果。研究结果表明,模拟仿真对机载掩星工程化实现是有益的。最后展望了机载掩星探测的发展趋势,提出了弱掩星信号的捕获跟踪、飞机平台的精度定位测速以及反射信号的抗干扰三项技术及工程化中需解决的技术难点。

    2011年02期 v.20;No.87 84-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 404K]
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  • 青海玉树地震遥感监测应用研究

    杨思全;刘三超;吴玮;王磊;徐丰;和海霞;张薇;温奇;汤童;崔燕;

    青海省玉树藏族自治州玉树县发生里氏7.1级地震后,作为我国减灾救灾决策支持单位,民政部卫星减灾应用中心(民政部国家减灾中心)根据国家减灾委、民政部救灾应急响应启动情况和部救灾总指挥部的统一部署,立即启动《应对突发性自然灾害空间技术响应工作规程》,实行24h业务值班制度,以高分辨率卫星和航空遥感数据为主,开展灾害监测与评估工作,先后完成房屋倒损、交通线路堵塞、滑坡点分布等灾情监测,并完成灾民安置区规划和灾民安置点监测等,为开展应急救灾和灾害损失全面评估提供了重要的依据。

    2011年02期 v.20;No.87 90-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1136K]
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  • 星载高光谱成像仪数据地面预处理系统设计

    康倩;于晋;林军;

    环境与灾害监测预报小卫星星座A星(简称环境-1A卫星,HJ-1A)上搭载的高光谱成像仪(HSI)是我国第一个对地成像的干涉成像光谱仪,具有多谱段、高光谱分辨率的优点。针对高光谱成像仪的特点,设计了星载高光谱成像仪数据地面预处理系统。该系统由产品生产、质量检测和定标处理单元组成,集成了高光谱成像仪数据完整性处理、背景处理和光谱复原等关键技术处理方法。通过调用高光谱数据处理方法集,能够有效地抑制原始干涉数据的噪声,进行光谱图像复原,提取115个谱段的光谱信息,为高光谱数据的进一步处理和应用奠定基础。

    2011年02期 v.20;No.87 97-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 889K]
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测试与试验

  • 真空实验舱数字式压力控制系统设计与验证

    林恬;潘博;

    针对脉冲等离子体推力器测试所需的容积大于60m3的大型真空实验舱对气压控制的要求,设计了数字式压力控制系统。该控制系统采用旋片泵组和罗茨泵构成两级串联的组合抽气方式对实验舱进行抽真空,具有较高的效率。基于双曲正切函数构建了变增益函数,从而实现对不同压力范围的变增益比例、积分和微分(PID)调节。试验结果表明,这一数字式压力控制系统能够实现精确、平稳的压力指令跟踪,压力控制精度为0.2%,优于0.5%的精度指标要求。

    2011年02期 v.20;No.87 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 558K]
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