在轨加注站概念研究

结合国内外研究情况,分析在轨加注站研究的必要性和任务前景;给出了基于在轨加注站的地球空间任务、月球探测任务、小行星探测任务和火星探测任务等任务模式和相关运输系统组成;最后给出在轨加注站初步构型设想。研究内容为后续深入开展在轨加注站技术研究打下基础。     

空间在轨服务技术进展

为解决当前在轨系统面临的诸多难题,对国内外空间在轨服务技术进展进行研究。介绍在轨服务技术的发展背景及发展意义,分析人工在轨服务技术现状和自主式在轨服务技术进展。结果表明:在轨服务技术能有效地延长在轨航天器的寿命,提升其性能;基于OSV技术的自主式在轨服务已成为发展低成本、高可靠空间维护和服务技术的必然选项,下一步将向智能化自主式方向发展。     

基于Tau G2 的在轨服务流程可视化建模

为促进军事人员和建模人员之间的理解和沟通,基于建模平台Tau G2进行在轨服务流程可视化建模。应用可视化建模语言UML 2.0,以在轨组装为例,从流程入手,对在轨服务活动进行建模,并对模型进行验证。侧重于顶层,模型从任务需求、系统节点、组织关系、流程描述、状态变化等方面对在轨服务进行综合性分析。所构建的模型有助于相关人员从整体的角度把握整个活动,取得一致性的理解。     

构建空间在轨维护与服务系统的初步设想

跟踪国外相关技术研究成果,给出了在轨维护与服务系统概念,从不同角度分析了系统需求特点,明确了系统服务任务,初步设计了无人在轨维护与服务系统的组成结构,提出了适合不同情况的系统部署方案,为在轨维护与服务系统先期论证提供理论支持.     

航天器在轨组装技术进展

在在轨组装概念、任务层次以及发展现状,对有人、无人2种在轨组装方式进行分析比较,指出各自优、缺点及对其进行选择的基本策略.最后提出在轨组装涉及到的一些关键技术,包括:控制,空间目标识别、跟踪与测量,机器人、机械臂,航天员的生命保障以及新型的模块化航天器的设计技术.结果表明:在轨组装技术的发展可以提高航天器的性能和任务执行能力,降低故障率和失效风险.     

公理化设计在可在轨组装飞行器总体设计中的应用

为有效实施在轨组装服务,将公理化设计理论引入可在轨组装飞行器的总体设计,给出了一种基于功能需求的结构化设计方法。基于对组装服务的需求的了解,定义满足这些需求所需解决的问题,通过综合分析任务需求产生或选择解决方案,并进行工序设计。通过设计实例验证,为可在轨组装飞行器的具体设计提供了一种新的思路。     

基于WF-net 的卫星在轨测试过程建模

为解决卫星在轨测试过程建模问题,以导航卫星在轨测试为例,应用工作流网(workflow-net,WF-net)建立卫星在轨测试过程模型,描述卫星在轨测试活动过程及其逻辑关系,并应用遍历树算法对模型进行分析验证。分析结果表明:该模型不仅可形式化的描述在轨测试过程中涉及到的活动及其逻辑关系,还可动态分析在轨测试过程的逻辑性。应用工作流网对卫星在轨测试过程进行建模是可行的。     

大型空间结构在轨装配技术的发展

许多空间任务都要求大型空间结构,而这些结构无法用运载工具从地球上以独立单元发射,只能在太空中构建。讨论了3种大型空间结构的构建方法,叙述了大型空间结构在轨装配技术发展的两个阶段,即具有装配辅助的宇航员手动装配阶段和空间机器人装配阶段,展望了未来采用高度自主空间机器人系统进行在轨装配的发展潜力。     

适应长期在轨的低温推进剂集成管理模块仿真研究

低温推进剂集成管理技术是面向未来火箭上面级长期在轨、多次启动任务的新技术手段。以上面级在轨滑行5天的奔月任务为背景,采用AMESim仿真平台搭建低温推进剂集成管理模块系统模型,开展滑行段工作过程仿真。仿真结果表明低温推进剂集成管理模块内组件工作占空比作为组件重要工作特征及工作参数,随姿控、电池充电等低温推进剂集成管理模块工作阶段变化而变化。     

基于模型的航天器在轨传感器故障诊断方法

故障诊断技术对于确保航天器的可靠性和安全性至关重要.而对于航天器自主和实时的在轨故障诊断更是十分必要.为了要满足航天器在轨故障诊断系统高可靠性的要求,在轨诊断系统必须建立传感器故障诊断机制.本文研究了在轨故障诊断的技术特点,分析了现有的传感器故障诊断方法,提出一种基于分析冗余信息的适于航天器在轨传感器故障诊断的方法.这是一种基于物理模型的方法.利用该方法开发的诊断原型系统针对某试验台的诊断,验证了该方法的正确性和有效性.该方法可用于工程实际.     

空间多次启动、长期在轨泵压式动力系统方案研究

通过对国内外上面级动力系统技术现状与发展趋势进行分析,提出开展上面级提高启动次数、延长在轨时间研制需求。采用液体推进剂启动箱启动的泵压式主发动机方案,可实现泵压式发动机空间多次启动;采用启动篮方案,可实现长时间滑行多次启动推进剂管理。研究结果表明:多次启动、长期在轨泵压式动力系统使上面级的性能和任务适应性得到全面提升。     

空间飞行器加速度计在轨标定方法

针对空间飞行器在轨段未采用SINS/GPS组合导航方案的情况,提出一种采用“零加速度”方法对加速度计进行标定的方案。利用空间飞行器在轨运行的微重力环境,通过对加速度计测量值的分析和统计,对加速度计零偏误差进行估计。该标定方法简单,计算量小,且不需要其他辅助设备,完全自主标定,更适合于工程应用。     

一种星载相对测量设备的在轨标定方法

受主动段振动、在轨力热变形等因素影响，星载相对测量设备的测量坐标系相对于设备基准坐标系会产生一定偏移，引入测量误差，从而影响卫星的相对导航精度。为解决该问题，提出了一种基于全球卫星导航系统(global navigation satellite system, GNSS)差分定位数据的星载相对测量设备在轨标定方法，通过分析确定了影响其在轨标定精度的主要因素和其可达到的在轨标定精度水平，并结合在轨数据验证了该方法的正确性和有效性。     

NASA低温推进剂长期在轨贮存与传输技术验证及启示

液氢/液氧低温推进剂被认为是目前进入空间及轨道转移最经济、效率最高的化学推进剂,但其沸点低,低温推进剂长期在轨蒸发量控制及贮箱压力控制等成为核心技术难题。结合国内外研究情况,分析了美国近年来低温推进剂长期在轨贮存与传输关键技术及地面试验,重点探讨了主动制冷技术、大面积冷屏技术及其他被动热控技术相结合的技术方案,给出了低温推进剂长期在轨贮存与传输技术的未来发展趋势。     

在轨拦截器最短拦截路径选择方法

对在轨拦截器的空间飞行环境进行了研究,分析了在轨拦截器拦截路径规划应满足的条件和特点;最后按照距离最短拦截能力最强的原则,设计出一种速度较快的算法,用以求解出最佳拦截路径。     

天基在轨空间碎片撞击感知系统研究现状及关键技术

航天器遭受空间碎片撞击的威胁日益严重,对天基在轨空间碎片撞击感知系统的研究与开发提出了迫切需求.为了更好地为配合开展感知系统的研究,通过分析各种空间碎片天基在轨撞击感知技术的研究现状,提出了系统必须满足的相关问题,给出了系统组成、关键技术和工作模式.     

在轨维护与服务综合演示验证系统总体方案研究

为对在轨维护与服务系统的总体规划、系统结构、系统功能、运行模式以及关键技术进行有效性验证,从基础仿真环境、仿真与验证平台和综合管理系统三方面进行基于HLA的系统综合演示验证方案设计,初步确定了演示验证系统应用平台的软硬件体系结构,结合具体案例给出演示验证方案流程.该系统为在轨维护与服务系统提供了较完善的仿真研究和演示验证环境.     

在轨服务飞行器总体技术分析

在轨服务飞行器（on-orbit service vehicle,OSV）因功能多样、结构复杂、种类繁多而难以进行总体设计,为此,对其进行深入的技术分析。从服务需求和任务过程的要求出发,分析OSV的主要功能需求,提出需要突破的关键技术;按照各分系统的不同功能,将OSV分为平台和载荷2部分进行组成结构分析;按照OSV功能多样化程度以及服务任务周期的特点,对OSV进行分类研究。该研究可为OSV的整体规划与总体设计提供技术支持。     

在轨飞行器轨道漂移图像补偿方案研究

分析了在轨飞行器轨道漂移对目标成像位置的影响,以及由此产生的目标定位误差;利用已知地标的成像位置,可以确定轨道漂移的量,从而对目标图像进行补偿修正,提高目标定位精度.数学仿真表明该图像补偿方案能够提高在轨飞行器目标定位精度.     

运载火箭末级离轨控制策略优化

面对日益严重的空间碎片和空间环境问题,优化某新一代运载火箭末级离轨控制策略,以减少长期在轨空间碎片的产生。在星箭分离至一定安全距离后,充分利用箭上剩余能源,通过优化调整箭体姿态、推进剂排放时间编排等重要参数,尽可能地降低末级箭体的近地点高度。验证结果表明使用优化后的策略可有效缩短运载火箭末级的在轨寿命,确保星箭分离安全,且简单、可靠,对中国空间碎片减缓技术的研究有重要参考价值。