基于滑模的运载器主动段俯仰通道姿控系统设计

与传统比例-积分-微分（PID）控制方法相比,滑模控制（SMC）方法可以比较容易地将不确定性纳入控制器设计中,从而增强系统的鲁棒性。探索了SMC技术在运载器主动段姿态控制中的工程应用,首先通过分析基于趋近律的SMC系统,提出了降低不连续切换项系数的需求,然后研究了基于干扰上界的SMC方法。三通道小偏差仿真结果验证了两种方法的控制效果,表明第2种控制器的鲁棒性更好,稳态误差小,同时发动机喷管摆角需求较小。     

基于ESO的运载火箭姿控喷管故障辨识设计及实现

针对基于喷管开关控制的运载火箭姿控系统故障,提出了一种基于控制效果的喷管故障辨识方法。在对特定喷管配置和轴对称运载火箭模型研究基础上,利用扩张状态观测器实时估计箭体所受的总力矩,进而根据估计结果进行故障判别和极性纠正。仿真结果表明,以ESO为观测器的故障辨识设计方法可有效判别出姿控喷管的极性故障,并能够通过策略设计进行极性纠正,具有较强的工程应用价值。     

基于柔性直角坐标机器人的火箭连接器自动对接过程分析及试验

为提高运载火箭发射准备流程安全性、可靠性以及保障性,实现地面连接器与运载火箭上接口的自动对接,首先分析了连接器自动对接技术的应用背景及技术需求特点,提出由检测系统、控制系统及柔性位姿调整系统组成连接器自动对接技术方案;然后结合工业机器人的机构形式及特点分析,设计一种基于柔性直角坐标机器人的连接器自动对接系统方案,并研制柔性直角坐标机器人式自动对接试验系统;最后开展在箭上接口不同运动规律下的连接器自动对接试验。试验结果表明：该柔性直角坐标机器人正常实现了连接器的位姿调整功能及与箭上接口的同步随动功能,并准确、可靠地完成了连接器与箭上接口的自动对接、分离流程。     

基于头舵联动控制的主动段减载技术

为了有效降低火箭在主动段飞行期间的横向载荷,提出一种基于头部空气舵与发动机喷管联动控制的主动段减载设计技术。该技术已在某型火箭设计中成功应用,计算结果显示采用这种减载设计能使火箭主动段飞行的全箭最大弯矩降低30%以上。对于有头部空气舵的固体火箭而言,该技术具有成本低、方便实现的特点。     

基于运载火箭加泄连接器自动对接系统的控制流程研究

针对运载火箭加注时连接器与加注活门的自动对接系统控制流程展开研究,提出将机械结构按照耦合程度分类的方法,将控制流程的设计从具体的机械结构中脱离出来,加强控制流程设计的通用性。通过仿真分析证明控制流程存在的必要性,给出了自动对接系统的控制流程,并依据此流程进行仿真分析,结果表明,控制流程可满足自动对接系统要求。     

基于电力载波的军用库房自动测报系统设计与实现

军用库房自动测报系统主要有温湿度测量和报警两大功能。测报系统主机程序分主机主程序和接收中断子程序。主机主程序完成温湿度测量及记录、预解警、报警处理和历史信息查询等功能,接收中断子程序待机状态完成报警信号的接收处理,测量和预警时完成报警信号和相应回应信号的接收处理。系统分机主要完成发现并给主机发送报警信息,根据主机指示进行测量温湿度和预解警功能。此测报系统安装简单、隐蔽性好、成本低、可靠性高。     

基于数据处理的航天器总装过程风险管控

针对航天器总装过程的风险识别与控制要求,提出一种基于数据处理的风险评价模型.该模型依托生产管理软件系统,选取设计文件变更次数、工艺文件变更次数和工装不满足工序要求数等为统计原始数据,依据经验公式量化地计算出总装各个阶段的风险,针对不同风险等级采取相应的风险控制措施,并应用到我国航天器总装过程管理中.在某遥感卫星的应用中,该模型在整星总装研制周期压缩25%的条件下,实现了"零缺陷"的质量目标,表明了所述方法在航天器总装过程风险管控中的有效性.     

基于工业机器人的卫星舱板安装方法

为解决机械式6自由度翻转架车进行舱板安装时存在的问题,提出一种基于工业机器人的卫星舱板安装方法。采用移动机器人结合简易支架车的作业模式;采用机器人柔性力控技术实现舱板的自动销钉导向装配。研制成果应用至我国北斗三号的舱板安装中,单个舱板装配时间由以往的1 h以上缩短至30 min以内,操作人员由5人减少至3人,实际应用完成舱板装配400余次。结果表明：该方法为北斗三号的密集研制争取了宝贵时间,可为其他领域大重量部件的安装提供参考。     

工业机器人在航天器装配应用中的质量安全管理

为解决航天器装配中大质量设备安装及人员安全保证问题,对工业机器人在航天器装配应用中的质量安 全管理进行研究。依据航天器装配中应用工业机器人的特点,通过激光扫描传感器实现机器人移动平台的碰撞预警, 对移动平台的防倾覆进行受力分析,采用柔顺控制方法,实现机器人对外界环境的柔顺响应;同时,提出在管理上 采取措施以规范、约束操作者的行为,达到在装配过程中的质量保证。该研究可为其他类似的自动化设备应用提供 参考。     

太阳风暴对航天器电子产品的影响

太阳风暴是一种常见的空间灾害天气现象,对人类的航天活动有着巨大的影响。对太阳风暴的产生原因和航天器电子产品在太阳风暴发生期间可能遭受的影响,作了全面分析。针对这些影响,提出了提高航天器电子产品抗太阳风暴能力的建议以及相应的防护措施。     

航空器雷电初始附着区域的静电场数值仿真分析

雷击严重威胁着航空器的飞行安全,为了确定航空器的雷击特性,大量文献中采用相似类比法和实验法对雷电分区开展了大量相关的研究。由于上述两种方法存在的一些局限性或不足,提出了一种航空器雷电初始附着区域的静电场仿真分析方法。仿真结果与SAE-ARP5414中雷电分区结果比较吻合,验证了仿真方法的有效性。     

基于故障树的目标航天器在轨故障定位

针对目标航天器在轨运行时极易发生故障的问题,采用故障树分析方法对目标航天器实施在轨故障定位研究。介绍故障树的基本概念和故障树分析原理,给出在轨故障定位故障树的构建和实施步骤,以某型号卫星电源系统对星上负载的供电故障为例进行验证。结果表明：该方法是可行的,为后续在轨故障检测活动的开展奠定基础。     

基于PSD的弹丸膛内运动姿态测量系统研究

阐述了利用光电位置敏感传感器、半导体激光器、高速数据采集卡及计算机系统设计开发弹丸膛内运动姿态测量系统的体系结构和工作原理。研究了基于PSD的能直接在野外靶场试验使用的弹丸膛内运动姿态测量系统技术方案,研制了测量系统样机,并进行了系统的射击试验验证,给出了某火炮的靶场试验处理结果。试验结果表明,该系统具有测量精度高、测量处理速度快、自动化程度高、安装调试简单等优点。     

空间飞行器FADS系统算法及奇异值分析

嵌入式大气数据传感(FADS)系统依靠飞行器前端的压力传感器间接得到飞行大气数据。简要介绍了FADS系统的压力模型,针对最小二乘法迭代稳定性差的缺点,给出了求解大气数据迎角和侧滑角的三点法。对三点法求解过程中出现的奇异值问题采用分类分析法进行分析,并给出各组合间优势互补的解决方案。仿真结果表明奇异值分析结果和解决方案正确可行。     

机器视觉远距离目标尺寸自动标定测量系统研究

传统的视觉检测系统中,由于测量方法的限制,被测物件始终局限于小尺寸且便于移动的零部件,测量系统也缺乏通用性。当被测目标是建筑物或装甲车辆等这些体积庞大且位置固定的物体时,应用传统的视觉检测方法,很难实现尺寸测量。本文提出一种基于机器视觉原理的尺寸测量系统,避免了传统测量中光源或标准件对测量距离的限制,利用两个相对位置固定的激光测距仪发出的激光斑点确定像素与实际尺寸之间的等比关系,以此计算被测尺寸,实现了距离200 m以内的高精度尺寸测量。经实验验证,本系统在测量距离200 m时的测量精度优于0.15 mm. 由于本测量方法对测量对象的摆放位置及距离无严格要求,所以可广泛应用于位于200 m以内随机目标的尺寸测量。亦可推广至动态目标的尺寸测量。     

基于遥测技术的舱室环境移动监测系统设计与实现

实时测定坦克在行进过程中舱室内的状态参数和环境参数对分析噪声、冲击、振动及有害气体对舱室人员身心健康的影响具有重要意义。采用PCM／FM体制的遥测系统来实现坦克在行进过程中舱室内被测参数的实时传输。对舱室环境参数测试方法、遥测系统的容量和信道设计等关键技术进行了详细的分析。试验测试结果表明,系统具有数据远距离和高速实时传输的优点,既可满足地面环境要求,又能够满足实车野外测试的实际应用环境,达到了工程实用化。