空间智能操控装备在轨服务建模与仿真研究

为了保证空间智能操控装备在轨服务任务的顺利实施,研究了与其相关的规划、建模与仿真等关键技术。在此基础上,研制开发了一套空间智能操控装备在轨服务仿真系统;该系统采用HLA/RTI仿真框架,实现了空间态势监控、任务规划、轨道机动规划、测控资源计算、轨道机动仿真、在轨操作仿真、控制指令生成与发送等功能。基于该仿真系统,进行了空间智能操控装备在轨服务任务的仿真分析,对关键任务节点进行了反复验证。     

基于灰色关联分析的卫星初始轨道优选方法

卫星初始轨道优选是一项复杂而且具有多目标性的问题,所以必须利用一系列的评价指标才能全面系统地评价各种初始轨道.针对各种数据源确定的多组初始轨道如何选优问题,提出了一种应用于卫星初始轨道优选的灰色关联分析方法,建立了初始轨道选优的评价指标体系,成功地利用标称轨道作为属性基向量,解决了比较数列的生成问题并给出了具体的应用实例.实例计算结果表明,该方法计算简单,结果可靠,可为决策者的选择提供依据.     

轴向运动屈曲梁非线性振动研究

为解决屈曲梁在不同的激励条件下产生共振问题,基于哈密顿原理建立屈曲梁的振动模型以及非线性偏微分振动方程和边界条件,通过数值模拟分析了屈曲梁在相平面的动态特性.采用多模态伽辽金离散法预测静态弯曲参数,通过局部分析获得某一个弯曲附近处的非线性近似响应,并得出有效的非线性表达式和频率响应曲线.     

螺纹电极的制作方法

介绍了用电火花成形方法加工螺纹时的电极制作方法，尤其是换电极加工螺纹时电极的制作方法。     

Continuous-time orbit problems are decidable in polynomial-time

We place the continuous-time orbit problem in P$\mathsf{P}$, sharpening the decidability result shown by Hainry [7].     

空间太阳能电站的轨道、姿态和结构振动的耦合动力学建模及辛求解

作为一种从太空获得清洁能源的系统,空间太阳能电站(SPS)吸引着许多国家和科研机构的关注.由于其超大、超轻的柔性结构特点,研究其在轨动力学行为时需要考虑轨道、姿态和结构振动的耦合作用.本文在考虑地球的非球形摄动影响下,建立了集成对称聚光系统(ISC)的动力学模型.通过Legendre变换引入广义动量,在Hamilton体系下建立了其轨道、姿态、轴向振动耦合的动力学方程.采用辛Runge-Kutta方法对耦合动力学方程进行数值求解.根据数值结果,分别研究了其在地球同步轨道下二阶摄动项对轨道、姿态和结构振动的影响,并分析了总能量的变化情况.     

基于DSP + FPGA的PMSM控制系统设计与实现

面向低轨卫星载荷测试中可灵活配置和小体积宽带信号模拟的需求,采用了AD9361和Zynq-7000构成了信号模拟系统,AD9361射频捷变芯片具有宽带、小型化特点,基于SOC架构设计的Zynq-7000运行Linux操作系统,可完成低轨卫星轨道的位置、速度以及卫星接收信号的多普勒值计算,Zynq-7000通过寄存器实现对AD9361射频捷变芯片参数配置,同时将接收信号多普勒值计算结果通过AXI总线实时设置AD9361射频捷变参数可实现70MHz至6GHz低轨卫星载荷接收信号的模拟。论文给出了基于Zynq-7000芯片Linux操作系统下实时轨道参数和信号参数计算的流程和结果,测试了AD9361射频捷变芯片模拟生成的低轨卫星载荷接收信号性能参数。     

椭圆管外流动熵产及放热系数的数值分析

以椭圆管加热水流动为研究对象,对椭圆管加热水流动系统进行了二维数值模拟。通过联立求解流体力学基本方程和熵产方程,获得了熵产、放热系数与雷诺数和纵、横向间距的变化关系。数值分析结果表明:熵产主要发生在管壁表面附近,而在系统内部区域熵产较小,可以忽略;熵产随雷诺数的增大而增大,随纵、横向间距增加而减小,熵产与雷诺数、纵、横向间距存在对应关系,纵、横向间距宜在1.75～2.0间;在相同的雷诺数值时,熵产、放热系数沿流动方向呈现单调减小的趋势;不同的雷诺数值,熵产、放热系数不同,单调减小的趋势相同。放热系数随Re的增大而增大,且与雷诺数存在对应关系。纵向总放热系数随纵、横向间距增大而减小,且存在对应关系。     

空间光通信中轨道短时预报

瞄准、捕获和跟踪(PAT)技术是星间光通信的关键技术之一,高精度卫星轨道短时预报能有效实现PAT.首先在EGM96地球引力场模型下建立了卫星状态动力方程和预报方程,然后改进基于数值算法的扩展卡尔曼滤波算法对卫星轨道短时预报,最后以champ卫星星载GPS实时定轨数据为卡尔曼滤波器观测数据进行仿真实验:预报卫星位置误差约亚米级,速度误差约0.05m/s;卫星位置和速度的均方差估计趋于稳定,在一定程度上能很好地克服离散误差和模型误差对轨道估计精度的影响.PAT瞄准精度约1.6 μrad.预报轨道精度能满足空间光通信PAT技术要求.     

Correlated Quantum Phenomena of Spin–Orbit Coupled Perovskite Oxide Heterostructures: Cases of SrRuO3 and SrIrO3 Based Artificial Superlattices

Unexpected, yet useful functionalities emerge when two or more materials merge coherently. Artificial oxide superlattices realize atomic and crystal structures that are not available in nature, thus providing controllable correlated quantum phenomena. This review focuses on 4d and 5d perovskite oxide superlattices, in which the spin–orbit coupling plays a significant role compared with conventional 3d oxide superlattices. Modulations in crystal structures with octahedral distortion, phonon engineering, electronic structures, spin orderings, and dimensionality control are discussed for 4d oxide superlattices. Atomic and magnetic structures, J_eff = 1/2 pseudospin and charge fluctuations, and the integration of topology and correlation are discussed for 5d oxide superlattices. This review provides insights into how correlated quantum phenomena arise from the deliberate design of superlattice structures that give birth to novel functionalities.