基于平台和载荷一体化敏捷光学卫星结构设计研究

在分析国内外敏捷光学卫星发展现状的基础上,设计了基于平台和载荷一体化卫星结构,并完成了力学分析;结果表明,载荷和卫星平台的一体化结构力学性能优异,卫星惯量较小,整星具有很好的姿态机动特性。     

一种基于DCSP模型的遥感卫星任务调度算法仿真与分析

针对遥感卫星资源有限的特点,提出一种基于DCSP模型的遥感卫星任务调度算法。该算法通过对时间窗口和卫星资源的综合考虑,解决了遥感卫星根据地面上注的遥感卫星观测目标,智能分解指令从而完成遥感任务,而非依靠传统地面提前上注指令的方式。该算法优化了遥感卫星中任务调度,节约卫星测控弧段和地面上注人员的工作量。     

受限式阵列射流过冷沸腾的可视化实验研究

以43%质量浓度的乙二醇水溶液为工质,针对5 mm×32 mm的加热面,采用孔径1 mm,孔间距和孔径比值为4(孔数为7),射距和孔径比值为5的一维阵列射流结构,对受限式射流过冷沸腾进行了可视化实验研究。结果发现,由于加热面朝下,沸腾气泡由于浮力紧贴壁面,而阵列射流引起的横流冲刷作用也不足以吹跑气泡,因此,在一定的热流密度下,当靠近加热表面的气液界面上的蒸发和受过冷液体冲击的气液界面上的凝结取得动态平衡时,将形成一定大小和分布规律的稳定气泡。随着热流密度的增加,气泡长大、合并,并最终形成覆盖整个壁面的"气垫",导致临界热流密度的发生。射流速度较小时,射流无法对加热面形成有效的直接冲击,气泡首先在整个加热面的中间形成;而在射流速度较大时,由于壁面射流的"对冲效应",气泡在两股射流的中间形成,因为那里的冷却最弱。     

水下声辐射激励水表面声波的特征参数测量

采用激光干涉方法对水下声辐射激励水表面声波的特征参数频率和振幅进行了测量研究。从理论上对水表面声波激光相干测量信号的频谱构成进行了分析,在此基础上提出了水表面声波两个重要声学参数频率和振幅的解算方法,并通过数值仿真进行了验证。搭建了一套简单的激光干涉测量实验系统,对不同频率和声压激励的水表面声波进行了测量实验,验证了水表面声波频率和振幅解调方法的准确性。对水表面声波横向传播的振幅衰减现象进行了初步的实验研究,结果表明水表面声波的频率越高,振幅的横向衰减越快。研究表明激光相干检测方法能够准确地实现水表面声波振幅和频率的测量。     

空间流体回路的动态特性建模与闭环控制仿真

某航天器在轨运行面临外热流的频繁波动和载荷热耗的时变性扰动,热控分系统需要利用流体回路的自适应调节能力,维持被控对象在稳定的温度范围内。首先通过Sinda/Fluint模型对流体回路的动态特性进行了分析,验证了集总参数法的可行性,为Matlab的建模提供了依据,并对Sinda/Fluint模型的PI控温算法进行了初步探索,阐述了Matlab深入细化建模的必要性。最后基于理论分析,对流体回路系统的传热和流动过程进行了分析和简化,搭建了Matlab的动态特性仿真平台。结果表明,模型和算法满足系统控温需求。     

沸腾表面对液氮临界热流密度的影响实验

采用液氮作为沸腾工质,通过可视化液氮沸腾实验台,对不同材料和直径的沸腾表面在液氮中进行相关稳态沸腾实验研究,总结分析沸腾表面材料、表面直径对临界热流密度及其对应过热度的影响规律.     

星载SAR方位模糊研究

本文根据方位模糊产生机理详细分析了方位向成像处理参数、波长、方位方向图副瓣对方位模糊的影响.通过分析可知:方位分辨率相同时,低频段SAR系统模糊问题更严重,但可通过提高重频、压低方向图副瓣电平等方法可改善方位模糊,最后仿真验证了上述结论并给出改善方位模糊的设计考虑.     

星载测控天线的布局与设计

星载测控天线是每颗卫星必备的设备之一,其方向图的设计不仅要考虑正常运行时的测控通信需要,也要保证卫星姿态异常情况下能够与地面进行测控通信,因此星载测控天线往往通过几副天线的合成来达到方向图的准全向,但合成部位存在干涉区,此干涉区在某些情况下会影响正常的测控通信。主要阐述通过对天和对地分配能量的调整,以及对天和对地天线的合理布局和设计来调整干涉区的位置,从而满足不同卫星的使用要求。     

深空测控通信网技术的发展与展望

介绍了美国喷气推进实验室(JPT)的概况及其在人类深空探测活动中所处的重要地位,进而介绍了深空测控通信网的地理分布、组成部分及使用设备,研究了美国深空网在信号覆盖、遥控能力、遥测能力及轨道测量方面的技术特点,最后对深空测控通信网技术的发展方向进行了归纳、分析和展望,提出了建立激光统一测控体制的构想.     

基于电磁场原理的航天器变频吸振技术

为了有效抑制航天器转动部件对敏感载荷的扰动,将电磁技术应用于变频吸振器上,从经典电磁理论出发,建立了斥力悬浮型电磁变频装置的数学模型。该型电磁变频装置通过两个电磁铁对中间的永磁体产生排斥作用来产生恢复力:当中间永磁体偏离平衡位置时,由于两边电磁铁斥力的非线性变化使得二者对中间永磁体产生一个指向平衡位置的恢复力。理论分析表明,在气隙不大的情况下,该力与永磁体偏离平衡位置的位移成正比,同时其与电磁铁中通入的电流成正比关系,进一步的仿真也验证了该结论,这为有效、精确控制变频吸振器的工作频率提供了理论依据。根据理论计算和有限元仿真,采用了电磁技术的变频装置可以提供4 500 N/m左右的刚度变化范围,应用该变频装置的吸振器可以提供近50 Hz的频率变化范围,同时其调节速度和精度也能满足航天器对变频吸振器相关性能的要求。