- 董云峰;李洪珏;王赟;
空间操作中的灵巧飞行控制是指通过模仿生物的决策与运动方式,采用多种执行机构相互配合协调控制完成空间操作任务,在任务过程中能够进行实时决策且各项性能指标均能达到最优。文章引入灵巧控制的思想,提出了一种灵巧飞行控制方法。按照生物运动协调的方式,采用冗余执行机构各取所长协同配合,利用计算智能结合人类智慧完成对失效卫星的接近轨迹规划,实现抓捕过程中可达性、精准性、敏捷性、平顺性与鲁棒性的全优。采用神经网络完成对轨迹规划结果的学习,将规划和控制合二为一。对失效卫星的跟瞄、接近和捕获过程仿真表明:采用传统规划与控制方法的服务卫星无法在失效卫星状态突变时完成抓捕,而采用灵巧飞行控制方法的服务卫星,在失效卫星翻滚状态发生突变时能进行快速决策,成功对失效卫星进行捕获,且接近抓捕过程的性能指标比失效卫星翻滚状态未突变时几乎没有损失,从而验证了灵巧飞行控制方法的可行性和有效性。
2017年05期 v.26;No.126 8-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 4569K] [下载次数：166 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 苗常青;杨显强;刘江;经姚翔;侯芬;
针对中继卫星用户数量及跟踪任务不断增多,跟踪模式复杂,任务响应速度要求快的特点,文章给出了对单个用户星捕获跟踪的典型过程,进而提出多用户多任务捕获跟踪策略,其可根据用户星类型、用户星优先级、任务中继服务时刻、可服务时间窗口等条件,经过合理的任务规划,可以同时实现为多个用户服务、优化星地资源配置、简化操控技术。文中应用两副天线跟踪6个目标,验证了中继卫星完成多用户多任务捕获跟踪任务的可行性。
2017年05期 v.26;No.126 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1459K] [下载次数：167 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 王志莹;杨海峰;王悦;姜文彩;杜占超;
驻留载人航天器组合体的航天员执行任务时,如果发生影响驻留安全的故障,应能保证航天员安全、及时撤离。为此,文章提出了一种基于常规飞行和飞控模式的应急撤离流程。通过对航天员应急撤离的故障模式及技术条件进行研究,面向安全状态,将应急撤离流程量化为7个撤离项目。以发生载人环境异常故障为例,对撤离流程的应用进行分析。结果表明:文章提出的应急撤离流程,可以保证故障时地面飞行控制中心及时决策,实现航天员的安全撤离,能提高航天员长期在轨驻留时的安全性。
2017年05期 v.26;No.126 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K] [下载次数：95 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 雷江利;邓黎;吕智慧;赵铮;
开伞控制方法是减速着陆系统设计中的一个关键环节,它直接关系到减速着陆系统工作的成败。针对目前采用过载开关和时间控制器相结合的开伞控制方法工作模式单一的问题,提出一种利用过载开关和程序控制器的开伞控制方法,能够有效识别过载开关的不同故障模式,可靠地为回收系统提供开伞信号。文章给出了过载开关调试接通值、返回舱轴向过载系数等相关参数的计算方法,分析了轴向过载系数、开伞高度、附加过载等误差影响因素。某返回舱飞行试验结果表明:过载开关工作模式判断正确,开伞高度控制精度满足要求,开伞控制方法安全、可靠,具有一定的实用价值。
2017年05期 v.26;No.126 28-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K] [下载次数：106 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 刘大伟;陈卫东;刘兴天;周徐斌;
针对采用主动隔振系统时,有效载荷和卫星平台因质量接近而产生的运动耦合问题,文章使用牛顿-欧拉(Newton-Euler)方法对设计的Stewart隔振系统进行动力学建模,给出了有效载荷和卫星平台质量接近时运动耦合模型,以及卫星平台质量无穷大时的运动无耦合模型下的系统动力学方程,对比分析了两种模型下系统动力学响应。结果表明:Stewart隔振系统在两种模型下系统动力学特性差异较大,有效载荷和卫星平台质量接近时,运动耦合模型的有效载荷角振动响应峰值大、平动响应峰值小、系统模态频率较高。因此,有效载荷和卫星平台质量接近时应采用运动耦合模型进行动力学建模。研究结果可为卫星有效载荷微振动隔离提供理论参考。
2017年05期 v.26;No.126 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1475K] [下载次数：407 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 陈夜;周徐斌;杜三虎;
柔性可卷天线是以卷曲方式收拢的新型可展天线,由于空间环境的复杂性,天线的动力学特性将直接影响其形状保持与形面精度,进而影响卫星的通信。针对天线展开后刚度不足的问题,采用有限元方法分析了天线的前两阶模态,对应的振型是阵面与伸展臂的耦合振动。为提升前两阶模态频率,从天线各组成部分的几何尺寸、材料等方面改变天线结构,发现天线整体的固有频率与伸展臂的刚度近似成线性关系,随柔性阵面的质量增大而降低。为此,结构加强的重点应放在伸展臂上,并优先选择轻质的阵面。此外,为避免悬臂式结构布局,提出了两种拉索设计方案,比较了拉索预紧力、拉索刚度对固有频率的影响,采用刚度足够大的拉索可使天线的固有频率提升至2Hz以上。
2017年05期 v.26;No.126 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2683K] [下载次数：101 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 梁翠娜;朱位;杨春;郝文宇;谭沧海;
太阳敏感器是卫星姿态确定和控制的关键产品,在轨工作时,可能会受到卫星表面物体反射光等杂反光的影响,反射光进入到太阳敏感器视场后,会对敏感器造成干扰,导致控制系统做出误判。文章在分析卫星表面物体对太阳敏感器的遮挡及反射光特性的基础上,提出了一种定量计算卫星表面物体反射光强度的方法;并以某卫星为例,计算了卫星表面物体反射进入太阳敏感器的太阳光强度;在此基础上,提出了合理选择卫星外表面热控材料以降低反射光影响的措施。
2017年05期 v.26;No.126 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 757K] [下载次数：126 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 庞波;郝维宁;张文峰;徐勇;朱剑冰;
针对航天器电子系统在实际工程中要解决的星载资源受限、长寿命、高可靠等特殊问题,文章提出了一种基于静态随机存取存储器型现场可编程门阵列(SRAM-FPGA)在轨重构的方法及工程实施方案,对如何保证数据可靠传输与可靠存储等关键问题进行了讨论,并且给出了在某卫星工程中的具体设计方案和在轨验证情况。结果表明,采取的重构设计圆满完成了目标FPGA的功能升级以及在轨实时刷新,工作稳定正常,可以为其他航天器电子系统设计提供参考。
2017年05期 v.26;No.126 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K] [下载次数：234 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：0 ] - 王峰;杨金禄;赵振昊;刘彦伟;
为解决航天器上无线射频识别(RFID)网络和其他网络共存时的干扰和碰撞问题,文章提出了一种避免碰撞的新型RFID阅读器的设计,分析和验证了新型RFID阅读器在RFID和紫蜂技术(ZigBee)网络共存时的有效性。新型的RFID阅读器具备竞争接入机制和网络协调能力,在网络共存和互联互通中,起到了一个协调器和中心控制节点的作用,降低了碰撞概率(在仿真分析中可从40%左右降到几乎为0),提高了网络吞吐量。新型RFID阅读器的使用和功效不限于这两种网络的共存情况,在RFID和其他网络的共存时,同样有效。
2017年05期 v.26;No.126 57-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2485K] [下载次数：83 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ]
- 邱家稳;刘庆华;张也弛;
针对低成本卫星市场的需求,综合考虑功能、性能、价格和进度等约束条件,提出了基于成熟度评价的"低成本、短周期、全可靠"航天器集成研制管理模式。该管理模式应用成熟度评价方法指导航天器产品的跨领域、跨平台、跨等级选用,以较低投入、较快进度、全系统可靠为目标实现航天器系统的集成与运行。管理模式已成功应用于实践十号卫星的研制管理过程,有效降低了研制经费,缩短了研制周期,且卫星任务获得了圆满成功,可为低成本航天器的研制提供参考。
2017年05期 v.26;No.126 90-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1517K] [下载次数：145 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 闫金栋;王华茂;李大明;王劲榕;刘鹤;于忠江;时光;
综合运用航天系统工程理论与方法,系统识别能力提升要素,从系统层面思考和改进航天器综合测试的管理方法、工作程序及工具手段等。结合航天器研制任务特点,在一定资源、时间和成本约束条件下,开展航天器综合测试流程再造、资源优化配置及组织模式创新等一系列专业化测试模式的探索与实践。针对批产航天器,建立流水线组批测试模式;针对复杂新研航天器,建立专业化集群测试模式。通过构建统一的多航天器自动化测试平台,建立测试用例库、测试流程库和测试故障模式库,推进基于测试用例的一键式自动化测试,实现测试任务的精细分解、测试资源的优化配置、测试风险的精细管控。该专业化测试模式既能确保航天器测试任务的质量与安全,又能解决后续日益增长的高峰测试任务需求与有限测试资源之间的突出矛盾,可供其他工程测试任务参考。
2017年05期 v.26;No.126 99-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 4152K] [下载次数：182 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：1 ] - 李红宝;李延东;苏文;马文杰;
皮纳二号卫星是航天东方红卫星有限公司研制的试验验证卫星,目的是对微纳型卫星平台和载荷的技术及产品进行在轨验证,同时对低成本卫星研制流程优化工作进行探索。通过研究和借鉴其它卫星型号的做法和经验,在皮纳二号卫星研制过程中对技术流程、产品投产、试验验证、元器件选用、软件管理、发射场工作等各方面均开展了流程优化的尝试工作,节省了一定的人员和设备资源占用,缩短了研制周期,为低成本卫星研制流程优化积累了经验,可作为其它有类似需求的卫星型号的借鉴和参考。
2017年05期 v.26;No.126 109-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 96K] [下载次数：176 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 刘小彬;薛力军;苏燕;
为实现微小卫星"新、快、好、省"的核心价值,通过开拓一号卫星和脉冲星试验卫星研制实践,对基于商用现货产品(COTS)的微小卫星研制管理模式开展了深入研究,建立COTS的微小卫星通用产品体系,探索实践"设计-制造"的卫星研制流程,形成一套COTS选用、筛选和应用的产品保证方法,确保卫星型号研制进度、质量、成本和风险可控,为加速推进微小卫星产业化发展探索实践了有效的管理途径。
2017年05期 v.26;No.126 113-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1733K] [下载次数：196 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 马利;袁莉芳;王璐;张芸香;张旭;李懿;
为加强导航卫星在轨管理,提高在轨处置效率,提升星座服务整体性能,在充分总结导航星座在轨三方协同管理经验的基础上,创新性地开展了星座在轨分级管理工作实践。通过在轨组织分级管理、异常问题分级处置、遥测参数分级监视、支持系统分类管控等管理实践,对星座卫星星上产品特性及趋势分析进行周期性评估、关注卫星长期稳定运行健康状况、持续开展卫星使用策略优化,有效保证星上状态可控,最大程度提高卫星在轨处置能力。通过在轨分级管理实践,提高了异常处置效率,确保判读全面、处置准确,实现了在轨管理的模式化、专业化运行,对星座系统在轨管理工作具有重要的参考价值。
2017年05期 v.26;No.126 121-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 654K] [下载次数：191 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：1 ] - 孙乐丰;王为;
基于高层体系结构(HLA)及Modelica建模语言构建的系统集成仿真平台,通过构建和集成与机械臂转位舱段过程相关的舱体动力学、机械臂、轨道、姿态控制、总体电路等功能模型,建立了机械臂转位舱段集成仿真模型,开展了机械臂转位舱段过程多学科集成仿真,建立并验证了基于功能模型的多学科集成仿真工作流程,提出并实践了基于功能模型的总体-分系统多学科集成仿真工作模式。仿真结果表明:文章提出的工作流程和工作模式合理有效,集成仿真方案可行,研究成果可以为航天器研制数字化提供参考。
2017年05期 v.26;No.126 126-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 2593K] [下载次数：141 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 杨庆;黄震;吴文瑞;张柏楠;杨雷;
为验证新一代载人飞船返回舱新气动构型、可重复使用等关键技术,研制多用途飞船缩比返回舱,并开展关键技术在轨演示验证飞行试验,探索并实践预研成果与型号相结合的创新研制管理模式,采用一步飞行产品投产,按照方案阶段和飞行演示阶段规划研制流程,对照卫星和飞船等航天器开展全生命周期计划管理和关键节点调度,制定适应性产品保证体系,实施产品分类质量管控,圆满完成项目研制和飞行任务实施,达到了预期试验目的。该项目研制实现了预研项目与型号研制的有机结合,拓展了研发范畴,为提升研发成果探索了新路径。
2017年05期 v.26;No.126 135-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K] [下载次数：77 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]