空间运输系统模块化方案设计

由于不同航天器功能不同,其平台构型和产品组成均不相同,货物运输航天器由于货物种类不同,也难以通过单一平台实现,空间运输航天器在研制成本、研发周期和可靠性方面劣势明显;针对上述情况,汲取美国、欧洲、日本、俄罗斯空间运输系统的模块化设计思想,在分析空间飞行器对载人往返运输、物质补给运输多任务需求的基础上,提出在当前飞行器基本构型上发展系列空间运输航天器的思路;开展了该系统的标准模块、标准舱段的识别,提出了满足不同功能和性能的载人运输、物资运输、可返回运输等任务的模块配置和舱段组合方案,目前已初步应用于某型号航天器研制工作,可实现降低成本、缩短研发周期、提高可靠性的空间运输。     

航天器碰撞解体模型分析比较

针对航天器空间碰撞解体碎片对在轨航天器造成威胁的问题,对空间航天器撞击解体模型进行分析比较。对目前国内外的航天器空间碰撞解体模型做了综述,并介绍3种国内外具有代表性的空间航天器撞击解体模型——Battelle撞击解体模型、NASA标准模型以及我国中国空气动力学研究与发展中心的CARDC-SBM撞击解体模型,以P-78卫星为例通过Matlab计算航天器碰撞解体模型结果并分析其各方面异同。分析结果表明：从碎片的尺寸、面质比和分离速度的分布来看,3种模型各有优劣。该研究为后续相关研究梳理了理论思路。     

航天器结构的断裂控制第一部分：理论分析基础

就航天器结构为什么要实施断裂控制进行了全面论,并指出断裂控制不仅是贯穿航天型号整个研制过程中的一项应用技术,而且是一项空间安全政策,还详细地介绍了制定断裂控制的理论分析基础,断裂力学和损伤力学概念;以便了解制定断裂控制文件（规范或军标）,特别是实施细则的化背景。断裂控制要求和实施收到本文第二部分讨论。     

复杂太空环境对航天器的影响

总结了空间环境的研究进展,分析了航天器所处空间环境的复杂性及多变性。阐述了各种空间环境对航天器造成不同影响的基本原理,并介绍了空间环境仿真软件。     

导弹作战中临近空间飞行器与航天器的协同应用

临近空间飞行器具有重要的军事应用价值, 可用于战区侦察、预警、通信以及全球快速打击等. 基于航天器在侦察预警方面的不足和临近空间飞行器的优势, 重点研究了航天器与临近空间飞行器在常规导弹作战中的协同领域和协同任务.     

微波交会对接雷达目标跟踪的卡尔曼滤波器设计

针对空间交会对接应用中追踪航天器对目标航天器的精密跟踪,采用三阶修正卡尔曼滤波器直接在球坐标系下对径向距离和径向速度进行联合跟踪,采用2个结构一致的二阶修正卡尔曼滤波器分别对俯仰角和俯仰角速度、方位角和方位角速度进行联合跟踪。提出一种状态噪声的实时估计算法,有效地解决了卡尔曼滤波应用中状态噪声的参数设计问题。仿真结果表明,本文设计的卡尔曼滤波器能够精确地跟踪目标航天器,同时具有较强的动态适应能力。     

航天器介质内电场形成机理与防护方法分析

空间环境中各种高能射线与粒子会对航天器有机介质产生致命危害,其中高能电子会在航天器介质中沉积并最终形成较强的静电场.当介质内带电水平较高时会引发多频谱脉冲放电现象,严重影响航天器敏感电子系统的可靠性与寿命,严重时直接导致有机介质材料烧毁.通过分析有关航天器介质内带电机理与防护手段,总结了介质内电场计算模型与计算方法,并评价了两个影响介质内带电水平的重要因素及相关防护措施,认为对介质进行非线性电导率改性可能成为未来对介质材料进行全防护的最有效手段之一.最后分析了空间高能电子的磁鞘屏蔽法的原理与设计原则.     

空间作战飞行器发展及其应用前景

空间作战飞行器是未来空间对抗体系中兼具空间运输、空间操作和空间作战等多种功能的空间武器平台。阐述了空间作战飞行器概念和基本方案;对其关键技术发展情况进行了分析;分别从快速机动廉价小卫星投送、远程快速精确打击、空间卫星维护与反卫星作战等方面对空间作战飞行器应用进行了初步探讨。     

国内航天器故障诊断技术应用状况分析与展望

介绍了故障诊断系统组成,以及航天器故障诊断技术的应用模式。在综合国内外文献的基础上,总结了我国航天器故障诊断技术的应用现状,指出了各种方法的优缺点。分析了航天器故障诊断技术在应用中存在的主要问题。展望了未来航天器故障诊断技术的发展趋势。     

面向在轨服务航天器模块接口标准化设计

可接受在轨服务航天器标准化设计的关键是模块接口的标准化设计。通过对模块接口的分类及其功能的分析,首先总结模块接口标准化设计的必要性和优势。然后在对模块接口特性和接口的数据结构信息进行分析的基础上,提出应用QFD和TRIZ理论对模块接口进行标准化设计的观点。     

多通道静力协调加载系统

多通道静力协调加载系统是用于大型构件各种静力试验的电液伺服试验设备,通过分析航天飞行器结构静力试验的特点,对多通道协调加载系统的组成原理和操作流程进行了详细阐述;该加载系统的应用能够有效提高飞行器静力试验的准确性、可靠性和安全性,缩小试验结果与实际飞行环境之间的偏差。     

航天压电陶瓷微位移作动器设计与实验研究

机械精密作动器已经不能满足了空间飞行器多方面的要求，因而利用压电陶瓷材料的正逆压电效应，设计制造了一种高调准精度的微位移作动器，并对其进行了实验研究，实验结果揭示了压电作动器用于空间飞行器部件的定位和抑制振动的优良性能，为进一步完善作动器的设计和在航天领域的推广应用提供了理论基础。     

一种航天控制器软件应用层接口数据分析方法

为保证航天器控制软件产品质量,提出一种航天器控制软件应用层接口数据需求分析方法。结合具体型号,采用面向对象方法分析外部单机,获得应用层接口数据(应用层API);使姿轨控核心业务与通信、协议、数据处理、部件管理等支持业务分离,确定核心业务与支持业务的沟通界面。结果表明：该方法可提高软件功能的独立性,软件架构的灵活性,降低软件研制复杂度,将姿轨控分系统所有外部单机和控制计算机组织为有机整体,保证软件产品在功能和设计2个维度上的高内聚和低耦合。     

基于虚拟滑模控制方法的非合作航天器姿态估计

针对非合作航天器的非线性姿态估计问题,提出一种利用虚拟滑模控制思想实现对目标航天器姿态参数估计的方法。将立体视觉系统输出的实时观测数据作为虚拟控制系统的输入,将航天器的姿态动力学数学模型作为虚拟的控制对象,采用滑模变结构控制器计算出虚拟力矩控制量,从而使虚拟航天器的姿态与观测姿态同步,虚拟航天器姿态即为非合作航天器姿态参数的估计值。仿真实验验证表明,在存在系统误差及状态量初始误差较大的情况下,所提出的基于虚拟滑模控制的估计算法估计效果优于扩展卡尔曼滤波算法,并较好地协调了变结构控制鲁棒性与平滑控制抖振之间的矛盾。     

基于立体视觉的非合作航天器超近距离相对导航

为实现空间中无法直接获取位姿信息的非合作航天器的相对导航,在充分考虑目标星在空间中做自由翻滚的前提下,提出一种基于立体视觉的超近距离非合作航天器相对导航理论。根据相对位姿动力学模型推导其状态方程,利用立体视觉系统提供观测数据,在此基础上设计扩展卡尔曼滤波器,确定目标卫星相对于追踪星的相对位置,相对速度和角速度,从而优化和引导机械臂捕获目标航天器,并通过实例进行仿真验证。仿真结果表明:该方法对相对位置的估计精度优于0.01 m,相对姿态精度优于0.02?,能有效提高超近距离非合作航天器相对导航的精度。     

基于聚类分析的神舟飞船供应商分类研究

在供应链环境下,越来越多的企业开始重视供应商管理.为了解决神舟飞船供应商在分类管理上存在的问题,从物料和供应商两个角度建立了神舟飞船供应商分类指标体系,用层次分析法确定指标权重,采用聚类分析将神舟飞船供应商分成供应商主导型供应商、相互独立型供应商和生产方主导型供应商3种类型,并针对不同类型供应商提出不同的管理策略.本文能为神舟飞船项目组的供应商管理提供建议.     

基于在线调姿的航天器舱段自动对接系统设计

为解决中小型航天器舱段结构尺寸多样造成的自动化对接效率低、精度差等问题,提出了一种基于在线调姿的自动对接系统。该系统采用多自由度、可适应性调姿托架设计及多传感器数字化在线测量技术,通过调姿运动学分析,优化了航天器舱段对接流程,有效提高了航天器舱段对接的精度和效率。搭建了一台航天器舱段装配原理样机,并进行舱段自动对接试验,结果表明：该系统能够实现舱段部件的快速、精准调姿和对接。     

基于虚拟立方镜的航天器总装精度测量新方法

为解决使用常规基于真实立方镜的航天器总装精度测量方法无法测得设备在航天器坐标系下安装角度的问题,提出一种基于虚拟立方镜的航天器总装精度测量新方法.利用2个毫无关系的矢量成功构建一个虚拟的立方镜,再以其为传递基准来测量计算出被测设备在航天器坐标系下的安装角度,并进行实例仿真.结果表明:该方法已经过验证,并得到各方一致认可,可应用到后续型号的总装精度测量工作中.     

神经网络故障技术的可实现性

归纳了神经网络在故障诊断中的运用方式,探讨了故障诊断的神经网络方法和专家系统方法的联系和区虽,以及两种方法的转化,最后,给出了神经网络邦联诊断技术在航天领域里的应用情况。     

基于案例推理的航天发射场故障诊断系统

随着科学技术的飞速发展,航天发射场测试发射系统的结构越来越复杂,影响航天试验任务装备系统正常运行的因素也急剧增加,使其产生故障或失效的可能性也越大,且故障也呈现日趋复杂化的趋势;以外安系统为例,根据外安系统设备组成及工作原理,研究了基于案例推理和故障树分析相结合的故障诊断方法,为系统指挥决策提供参考信息,有效地提高了航天器在靶场的测试效率。