航天器工程

专家特约稿

  • 苏联/俄罗斯数据中继卫星系统评述

    王家胜;

    在全面收集相关资料的基础上,对苏联/俄罗斯中继卫星系统发展历史和现状给出了较为准确和明晰的描述,并从专业的角度对卫星星座、轨道位置、有效载荷及平台特性、服务范围和在轨运营等重要内容作出了技术评论。其结果对评价我国在这一领域中的成就和研发下一代卫星均具有参考价值。

    2012年06期 v.21;No.97 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 227K]
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  • 国外深空探测器着陆缓冲系统的特点和应用

    韩鸿硕;王一然;蒋宇平;曹秀云;陈杰;李静;李浩悦;李虹琳;陈建光;

    主要介绍国外月球和行星探测器的着陆缓冲系统的特点与应用。着陆缓冲系统的基本类型包括软着陆机构、气囊缓冲装置和空中悬吊机结构。其中:软着陆机构由着陆架(腿)、缓冲器和展开锁定机构组成,具有质量较大,结构较简单、可靠的特点,在美国"勘测者"、"阿波罗"、"梦神"和苏联月球号等着陆器中得到了应用;气囊缓冲装置由气体发生器、气囊组件,以及缩回与展开机构组成,具有质量小、包装容积小和着陆稳定性好的特点,在美国"火星探路者"、"火星探测巡视器",苏联早期月球号着陆器,以及欧洲"贝皮-哥伦布"水星探测器中得到了应用;空中悬吊机结构由空中悬吊机及其推进系统等组成,具有着陆速度低、冲击小和安全可靠的特点,在美国"火星科学实验室"的好奇心号巡视器上得到了应用。

    2012年06期 v.21;No.97 7-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 973K]
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信息简讯及其他

  • 2012年度《航天器工程》审稿专家名单

    <正>《航天器工程》审稿专家以深厚的学术造诣、高度负责的精神和客观公正的态度,在专审工作中准确判断、认真审阅、中肯评价,为刊载论文学术技术水平的进一步提高,为期刊权威性、公信力和美誉度的不断提升,作出了重要贡献。《航天器工程》编辑部谨向审稿专家表示衷心的感谢和崇高的敬意!

    2012年06期 v.21;No.97 24页 [查看摘要][在线阅读][下载 52K]
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  • 动态新闻

    <正>ESA研究"半人马阿尔法"星系的Cheops任务据ESA网站2012年10月19日消息,ESA当日宣布一项新任务计划——希望在2017年发射一颗卫星以探测距地球最近的"半人马阿尔法"星系。这项任务被命名为Cheops(CHaracterising ExOPlanets Satel-lite),是ESA科学项目小型任务系列中的首项任务。Cheops卫星寿命周期为3.5年,将运行于800km的低地球太阳同步轨道上,其观测时间将有一半向科学界开放。Cheops任务将监视距离我们最近的恒星亮

    2012年06期 v.21;No.97 36+79+86+130+142-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K]
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  • 发射短讯

    <正>ESA和俄罗斯打算10年后发射月球极轨探测器据中国航天网站2012年10月10日消息,美国航天网2012年10月8日报道,ESA和俄罗斯正在共同策划一项无人月球极轨勘探任务,打算10年后从月球带回冰冻土壤样本。它被命名为"月球极地样本返回任务"(LPSR),设想在月球南极或北极表面用钻探机器人钻孔,以得到月壤样本。月球两极地区几乎具有永久日照,具备钻探机器人工作的环境条件。他们希望LPSR项目能帮助当局获取多项开发新技术。LPSR定于2020年或2022年发射,将使用为欧洲"火星生物学"(ExoMars)任务研制的钻头技术。LPSR任务还

    2012年06期 v.21;No.97 48+59+124+148页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
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  • 科技成果

    <正>"国际空间站"首次用激光传输数据据新华网莫斯科2012年10月5日报道,俄罗斯联邦航天局当日宣布,"国际空间站"的俄罗斯舱段在本月2日首次通过激光将宽带信息传输到地面站,传输数据量为2.8Gbit,传输速率达到125Mbit/s。俄罗斯的空间激光通信系统由俄精密仪器制造系统公司和能源火箭航天公司共同研发。它从太空发射激光信号,再由地面接收站将激光解调成电信号,从而实现信息传输。根据俄航天部门2012年2月进行的实验,该系

    2012年06期 v.21;No.97 91+102+135+146-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 123K]
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  • 《航天器工程》第21卷(2012年)总目次

    <正>~~

    2012年06期 v.21;No.97 149-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 89K]
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研究与设计

  • 太阳帆航天器移位轨道设计

    钱航;郑建华;于锡峥;高东;

    研究了太阳帆日心移位轨道的稳定性、控制律设计及轨道拼接。将柱坐标形式的太阳帆动力学方程在参考移位轨道附近线性化,得到线性变分方程。分析线性变分方程的特征值在复数平面上的位置就可以得到移位轨道的稳定性条件。设计了太阳帆日心移位轨道的控制律,并证明了控制律满足稳定性条件。该控制律仅要求太阳帆在移位轨道飞行时姿态角α保持不变。此外,太阳帆移位轨道可以与开普勒轨道相互转化,也可以与移位轨道之间相互拼接。

    2012年06期 v.21;No.97 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K]
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  • 载人探测小行星的目标星选择

    王悦;刘欢;王开强;张柏楠;

    小行星探测具有目标多样化的特点,通过对小行星的相关物理特性进行分析和归类,以及国内外研究情况,从探测任务的安全性、技术可行性和探测价值3个方面,讨论提出了适于我国开展载人探测的选星方法和原则;按照技术可行性由易至难,将候选星分为3类,分别提出了相应的约束条件和优选条件,筛选出候选星;根据部分目标星轨道设计结果,结合未来运载器的发展规划,对这3类小行星的探测任务特点进行了分析,给出了针对性建议,结果可为我国制定载人小行星探测的战略规划提供参考。

    2012年06期 v.21;No.97 30-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K]
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  • 航天器微振动稳态时域响应分析方法

    邹元杰;王泽宇;张志娟;葛东明;

    由于航天器在轨工作时处于无约束状态,采用传统的时程积分法分析微振动响应会受到刚体"漂移"和弹性体瞬态效应的影响,难以获得满足实际工程需要的分析结果。文章提出了基于复频理论的航天器稳态时域响应分析方法,介绍了该方法的实现途径,并应用于某航天器微振动问题。研究结果表明:该方法对于航天器在谐波形式干扰源作用下的微振动时域响应计算,可以完全消除刚体"漂移"和弹性体瞬态效应的影响,直接获得稳态时域响应。

    2012年06期 v.21;No.97 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K]
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  • 一种卫星双组元推力器羽流热影响分析方法

    徐春生;李洋;肖应廷;曹鹏;

    给出一种分析星上设备受双组元推力器羽流热影响的方法。首先,提取待分析设备三维模型的STL(stereo lithographic)数据;然后,根据STL数据中三角形网格的法向矢量选取有效的三角形网格;最后,利用STL数据和推力器羽流热流场分布函数建立羽流热影响分析模型。不管设备表面能否用解析公式表达,文章提出的方法均能分析推力器羽流对其产生的热影响。

    2012年06期 v.21;No.97 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 340K]
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  • 航天器热控自主管理中的智能控制技术

    郭坚;陈燕;邵兴国;

    对国内航天器上应用较多的三种热控自主管理技术,即电加热器、百叶窗、流体回路进行了介绍。并结合卫星应用实例,重点对电加热器热控自主管理技术的智能控制策略进行了论述。最后,通过对国内外发展情况的调研,提出了热控自主管理智能控制技术将向精确化、智能化、与航天器其他领域自主管理相结合方向发展的思路。

    2012年06期 v.21;No.97 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K]
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  • 热控涂层红外发射率对GEO卫星蓄电池温度波动的影响

    刘百麟;周佐新;

    在东方红-3卫星平台的基础上,将合理简化后的南蓄电池舱作为热分析模型。根据影响蓄电池温度波动的机理,提出服务舱舱板内表面常用热控涂层(白漆、镀铝膜、碳蒙皮)的5种组合方案,并量化分析了热控涂层红外发射率对蓄电池温度波动的影响。分析结果表明:降低蓄电池舱舱板内表面热控涂层红外发射率,尤其是降低蓄电池安装舱板表面的热控涂层红外发射率,可有效减小蓄电池温度波动幅度。与基准方案相比,最优组合方案能使蓄电池温度波动幅度降低50%。

    2012年06期 v.21;No.97 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 255K]
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  • LEO卫星电源系统拓扑研究

    陈琦;赵长江;马亮;

    基于30个近地轨道(LEO)卫星任务及其电源系统应用情况,在系统层面上对5种电源系统拓扑进行了分析比较,包括配置方式、控制原理、效率及器件等。针对功率调节性能和器件组成规模,选择配有最大功率点跟踪(MPPT)的升-降压调节器(B2R)作为多适用的电源系统拓扑。此系统适应LEO卫星需求,属于拓扑用途广泛的电源系统,可通过合理配置热备份的功率调节模块来实现功率组合及可靠性设计,具有较高的兼容性,能够满足中国LEO卫星任务需求。

    2012年06期 v.21;No.97 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K]
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  • 航天器可恢复式过流保护技术研究

    张沛;柳新军;姜东升;

    分析了可恢复式反时限保护和恒流限流保护的原理,推导了基于真空环境下电缆温度升高模型的反时限保护方程,并用Matlab软件仿真分析了反时限保护过程中母线电压的瞬态跌落过程。针对恒流限流保护,设计了一种改进电路。Saber软件仿真表明,该电路可将电流超调量限制在20%以内。对多种过流保护手段的优缺点进行了总结,提出了一种包含反时限保护和基于MOSFET特性的恒流限流保护的航天器可恢复式过流保护系统框图。

    2012年06期 v.21;No.97 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 262K]
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  • 固体微型推力器应用设计

    刘旭辉;陈君;魏延明;汪旭东;

    为了使固体微型推力器阵列应用于微型卫星控制,须要解决推力器的布局设计以及推力器阵列设计问题。提出了一种以正六边形为基元的推力器阵列方法,研究了推力器阵列的特点及规律,进行了应用分析;研究了推力器阵列的最优布局方式,设计了一种基于解耦控制的推力器布局设计,分析了该布局下的冲量和冲量矩的包络面。以正六边形为基元的推力器阵列方式能够满足微型卫星姿轨控的需要,推力器分布规律性强,利于分配算法设计;采用正六面体方式的布局设计,其冲量和冲量矩包络面亦为正六面体。

    2012年06期 v.21;No.97 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 292K]
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  • 时间触发型FlexRay总线星载应用研究

    刘思远;杨芳;汪小洁;刘胜利;李国军;袁春柱;

    提出将具备时间触发特征的新一代车载总线FlexRay引入小卫星星上电子系统,分析了FlexRay总线访问机制、数据帧结构、容错特性、网络时间同步等对星载应用的适应性,并给出基于该总线的星载网络设计及应用思路,对星载网络拓扑结构、节点信息传递方式、总线通信应用协议、网络节点实现等进行了初步设计,可为该总线的星载应用提供一定的技术参考。

    2012年06期 v.21;No.97 80-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 428K]
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  • 星载1553B总线通信接口研究

    李新贝;高山;谭超;邵根忠;

    为保证星载1553B总线通信的可靠性,在忽略容性、感性阻抗的情况下,基于叠加定理对变压器耦合方式下总线接口电路建立了等效模型,计算出接口变压器的等效输入阻抗,得出总线终端输入电压信号U。在假定双绞传输线理想状态下,利用软件分别对U与隔离电阻RS、终端匹配电阻RT和传输线阻抗RW之间的关系曲线进行了仿真,确定了相关电阻的选取范围。该模型的建立与仿真,为1553B总线接口设计提供了一种新的模型和验证方法,具有一定的工程应用价值。

    2012年06期 v.21;No.97 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 223K]
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  • 基于CCSDS-CDAS模型的空间机械臂数据管理软件设计

    王斌;高建军;张猛;

    根据某空间机械臂的总线拓扑结构以及指令与数据特性,对空间数据系统咨询委员会(CCSDS)提出的指令与数据获取业务(CDAS)模型进行了研究,结合设备虚拟化业务,采用面向对象的方法进行设备抽象,阐述了设备数据池业务设计时的遥测数据更新、上层业务数据获取、数据有效性的判别等关键问题。提出了基于指令与数据获取业务模型的机械臂数据管理软件构架,并已在某机械臂中央控制器上成功应用。

    2012年06期 v.21;No.97 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 230K]
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  • 双圆极化频率复用数传链路极化损耗影响分析

    张莎莎;刘希刚;黄缙;

    对双圆极化频率复用技术的原理进行了说明,并介绍了影响链路性能的关键参数——交叉极化。通过对遥感卫星极化复用数据传输链路的分析,从工程应用的角度研究了交叉极化的产生及其对链路极化损耗的定量影响。可为极化复用数传链路的设计原则和方法提供借鉴。

    2012年06期 v.21;No.97 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
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  • 一种Ku频段全向高增益天线设计

    林澍;刘曦;林怡琛;刘梦芊;许艳敏;

    提出了一种工作于Ku频段的宽频带、高增益和H面全向的新型共面波导(CPW)的中心导体和左右地板交叉连接耦合馈电天线结构设计。CST MWS软件仿真结果表明,该结构在具有较小尺寸的同时,能够有效展宽工作频带和提高增益,并保持天线的全向性。利用CSTMWS软件对天线表面电流的仿真,解释了天线具有宽带和全向高增益辐射的原因:终端加载的三角形单极天线引起CPW中心带条的电流为行驻波电流,使天线获得了较宽的阻抗带宽;10个天线辐射单元的表面电流近似等幅同相,使天线获得了全向高增益的性能。研制出了工作在Ku频段的CPW交叉连接耦合馈电天线并进行了测试。天线印刷于厚度为0.5mm的FR-4环氧树脂板上,其反射系数低于-10dB时的频带为12.4~13.5GHz,相对带宽达8.5%,H面全向最大增益为6.6dBi,表明测试结果与仿真结果吻合较好。整个天线的尺寸仅为81mm×6.1mm,可应用于Ku频段的通信系统中。

    2012年06期 v.21;No.97 103-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
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  • Pro/E二次开发技术在卫星结构设计中的应用

    袁义;张亮;陈海峰;王嘉春;谢政;刘霞;

    为解决卫星协同设计过程中总体、结构信息同步滞后问题,基于Pro/E软件进行二次开发,实现对总体与结构接口文件的自动解析;利用解析出来的接口数据,在模型上进行表阵列的自动创建,使总体设计模型的变更能够在结构设计模型中及时得到反映,从而实现"总体-结构"设计结果的快速同步。文章中开发的软件工具,在多颗卫星的研制过程中得到了应用。

    2012年06期 v.21;No.97 108-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 338K]
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发展战略与情报研究

  • 空间太阳电池阵的发展现状及趋势

    刘志全;杨淑利;濮海玲;

    从四方面分析了空间太阳电池阵的发展现状,包括体装式、带桨展开式、单板展开式、多板展开式、柔性多模块多维展开式等总体构型的发展历程,常用太阳电池片如硅电池片、砷化镓电池片、柔性薄膜电池片的材料与性能的发展现状,刚性基板结构、半刚性基板结构、柔性基板结构的发展与应用及五种展开机构的特点与空间应用分析,论述了空间太阳电池阵发展的制约因素,指出了聚光型柔性太阳电池阵是未来空间太阳电池阵发展的趋势,旨在促进空间太阳电池阵向着大尺寸、大功率、模块化、低成本和轻质量的方向发展,以适应大功率航天器的发展需求。

    2012年06期 v.21;No.97 112-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 315K]
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  • 国外空间大型网状天线在轨展开故障与对策

    董富祥;周志成;曲广吉;

    空间大型网状天线在轨可靠展开是确保航天任务取得成功的关键。对国外自1974—2011年间发射的部分科学、商业和军用航天器携带的大型网状天线在轨展开故障情况进行了统计,介绍了各天线展开故障的机理,并对天线展开故障应急处理方法和设计改进措施进行了总结。根据空间大型天线展开的特点,提出了加强天线抗冲击能力、充分开展天线机构实验验证和展开故障应急处理预案研究等建议。

    2012年06期 v.21;No.97 119-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 248K]
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测试与试验

  • 大型可展收支撑臂模态试验研究

    檀傈锰;白化同;程刚;丁锋;

    大型可展收支撑臂具有低频、振动响应非线性的特性,文章对其模态试验进行了详细研究。通过有限元模型分析得到响应点和激励点的位置,采用不同的试验方法实施支撑臂的模态试验,对试验数据进行分析,得到支撑臂前6阶模态的固有频率、模态阻尼和模态振型。结合有限元方法对试验进行对比分析,表明试验结果可靠。该研究成果对太阳翼、展开天线等大型部件的模态试验也具有一定借鉴意义。

    2012年06期 v.21;No.97 125-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 408K]
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  • 应用PTC电阻精确控温的实验研究

    程文龙;宋嘉梁;吴万范;

    正温度系数(PTC)电阻是一种具有温度敏感性的半导体电阻,利用PTC电阻取代普通电阻加热材料,有可能成为航天器主动热控的一种新手段。文章建立了电加热主动控温的实验系统,对PTC电阻和普通电阻的热控性能进行了对比实验研究,研究结果表明:由于PTC电阻具有电阻随温度升高而快速增大的特性,与普通电阻热控系统相比,PTC电阻热控系统具有控温精度高、自适应能力强等优点。此文的研究结果对于利用PTC电阻实现精确温度控制具有一定的指导价值。

    2012年06期 v.21;No.97 131-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 281K]
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卫星应用

  • 遥感数据在自然灾害救助中的应用

    刘三超;范一大;高懋芳;

    根据《自然灾害救助条例》的自然灾害救助业务需求,分析了卫星遥感和航空遥感在自然灾害救助中的应用能力,利用高分辨率"快鸟"(Quickbird)卫星、地球资源观测卫星-B(EROS-B)的光学数据、"地中海盆地观测小卫星"(COSMO-Skymed)星座的合成孔径雷达数据、航空及无人机的遥感数据,结合空间分析方法,对汶川地震和玉树地震后灾民安置点规划、房屋倒损评估、帐篷动态监测、灾后灾民安置及环境、房屋恢复重建进度等进行了研究,其相关产品为政府提供决策支持信息、制定科学合理的救灾措施发挥了重要作用。

    2012年06期 v.21;No.97 136-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 420K]
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