航天材料飞行试验进展及发展方向

航天材料飞行试验与地面模拟试验和数值模拟试验互为补充,且飞行试验是获得航天材料在轨性能数据的最直接的方法。本文首先从被动暴露和主动暴露两个维度对航天材料飞行试验技术进行了介绍,并对国内外的航天材料飞行试验现状进行了梳理和分析,进而对航天材料飞行试验的发展方向如飞行试验材料的多样化和批量化、飞行试验和空间环境的监测同步开展、航天材料的宏观性能和微观性能的同时监测等进行了探讨,最后从系统规划、兼顾被动暴露和主动暴露、兼顾空间环境和效应监测、飞行试验装置的多功能和集成化等角度给出了开展航天材料飞行试验的建议。     

声学扫描技术在高可靠领域塑封器件检测中的应用

为了提高塑封器件在高可靠应用领域的可靠性,需要使用扫描声学显微镜检测塑封器件内部界面分层、空洞和裂纹等缺陷。介绍了扫描声学显微镜的工作机理和几种主要扫描模式。综合分析了大量检测实例,指出塑封器件内部典型缺陷的特点和辨别方法,对扫描声学显微镜在塑封器件无损检测方面具有参考意义。此外,对现行的扫描声学显微镜检测塑封器件的检测标准提出了改进建议。     

仿生抗冲击Stewart隔振平台的动力学与控制

空间非合作目标柔顺抓捕过程中伴随有碰撞、强冲击等问题,因此必须设计具有高效隔振性能的隔振系统。设计了基于仿生抗冲击结构的Stewart隔振平台,通过隔振平台的仿生抗冲击特性实现抓捕过程中服务航天器的隔振保护。隔振平台的理论动力学建模以拉格朗日动力学方程为基础,借助ADAMS软件验证了理论建模的正确性。仿真对比发现,设计的隔振平台的被动隔振性能优于基于线性弹簧阻尼隔振器的Stewart隔振平台。进一步研究了隔振平台参数对隔振性能的影响。采用反馈线性化的控制方法对隔振平台进行主动隔振控制,克服了被动隔振的速度漂移问题。研究表明设计的新型隔振平台具有优良的隔振性能,为非合作目标柔顺抓捕中的隔振系统选择提供了有效参考。     

陀螺马达轴承预紧力确定方法研究

为了提高陀螺马达寿命、可靠性及在恶劣工况下的适应性,对机载角速度传感器陀螺马达预紧力的作用进行了研究,给出了陀螺马达轴承的预紧力确定方法和原则,分析了陀螺马达工作状态下静载荷、振动载荷、进动力矩、一阶固有频率、不平衡力矩以及温度变化对预紧力的影响,给出了陀螺马达轴承预紧力及相关动载荷计算的寿命,对比当量动载荷经验公式计算的寿命,本文所给出的陀螺马达预紧力确定方法对寿命的预测更为准确。     

基于多模态学习的空间科学实验图像描述

为了让科学家快速定位实验关键过程,获取更为详细的实验过程信息,需要对空间科学实验自动添加描述性文字内容.针对空间科学实验目标较小且数据样本较少的问题,本文提出了基于多模态学习的空间科学实验图像描述算法模型,主要分为四部分:基于改进U-Net的语义分割模型,基于语义分割的空间科学实验词汇候选,自下而上的通用场景图像特征向...     

空间科学地面系统标准体系建设研究

“十二五”期间是我国空间科学高速发展的阶段,随着空间科学卫星的增多以及卫星寿命的延长,迫切需要建立面向空间科学任务的通用地面应用系统。本文探讨了空间科学卫星任务的特点,以及空间科学卫星地面系统标准化研究的意义。探索了空间科学卫星地面段的总体架构以及各部分的功能和标准要求,从横向业务类别和纵向业务流程两个方面,研究了地面系统的技术标准体系,为建立统一的面向多任务的空间科学卫星地面系统平台奠定技术基础。     

高帧频视觉实时目标检测系统

为了实现高速场景下的智能实时目标检测,设计了一种基于ZYNQ7000系列FPGA的高速相机平台,并利用该平台进行目标检测算法实现,形成了一套高帧频实时目标检测系统样机。该系统将高速CMOS图像信号直接接入FPGA,在本地FPGA中进行数据处理,实现目标检测算法,最终实时输出目标位置序列。FPGA设计采用流水线结构,对高速视频流图像逐级进行背景差分、二值化、质心解算的流水操作,实现了图像获取与目标检测同步进行。测试结果表明,该系统在560×480分辨率下可以实现大于1 100 f/s的实时目标检测,并输出目标位置,检测精度可达3个像素。     

基于MRC动态数据生成的命名实体识别方法

命名实体识别任务常常因训练数据类别不平衡,导致模型泛化能力较差。该文提出了一种新的机器阅读理解(Machine Reading Comprehension, MRC)模型框架,使其可以同时识别多个首尾索引以提取多个实体文段,并在此MRC模型基础上,针对数据不平衡问题,提出动态数据生成方法(Dynamic Data Generation method, DDG),使用MRC模型动态地生成用于训练和预测的数据,以辅助序列标注(Sequence Labeling)模型进行命名实体识别。该文分别在中英文数据集上进行了实验,并且在Weibo数据集上取得优于当前SOTA模型+1.93%F₁值的结果。     

基于深度学习的探月雷达对月面浅表层不规则形状介质预测

在月壤中掩埋的岩块几何形状和电性特征分布具有显著的不确定性,探月雷达(LPR)获得的回波信号的特征复杂,无法有效地对月壤内部结构进行精确的几何成像。该文提出一种基于主成分分析降维的深度学习数据处理方法,用于复杂月表以下岩石分布结构的快速数字化成像,可以直接建立回波信号特征与月岩几何拓扑的关联关系。首先基于Apollo探月任务返回的月岩样品照片,利用边缘检测等图像处理方法提取月岩介质的几何轮廓,构建含有月岩块体的地层模型;针对信息冗余的时域回波信号,采用主成分分析法对高维空间的回波数据进行降维处理,然后利用基于均方根传递(RMSprop)的反向传播算法构建针对月岩介质上表面轮廓和位置的拟合预测模型。仿真结果表明,对于掩埋的具有复杂几何特征和高介电常数的单月岩块地层结构,深度学习R-square确定系数可达到0.93,月岩上表面轮廓和位置预测结果与真实模型重合度较高;同时也对复杂多月岩随机分布模型进行了探索性神经网络几何重建建模和验证。此工作为后续地质科学领域开展基于数据驱动模型的地层成像相关研究提供了初步的参考。     

浮力对皱折锋面预混V形火焰的影响

利用落塔微策略实验装置和OH平面激光诱导荧光（OH-PLIF）方法，在正常重力和微重力环境下观测了一系列具有皱折锋面的甲烷-空气预混V形火焰，以研究浮力对火焰的影响。借助于高速CCD摄像装置，在实验中记录了每一个火焰在正常重力和微重力下的大量火焰锋面瞬态图像。根据皱折锋面预混火焰的特点和现有的理论，作者开发了图像处理方法用于处理实验结果，利用统计计算得出火焰结构，从而评价浮力的影响。研究表明，浮力一方面影响火焰所在流场的平均流动，另一方面也影响湍流火焰的传播，浮力对火焰的影响在一定程度上呈现出与来流湍流度和层流火焰传播速度的相关性。