GEO卫星快速直接定点发射轨道策略研究

通过对地球静止轨道卫星发射方案进行研究,提出了基于运载火箭上面级定点发射GEO卫星方案,大幅缩短了GEO卫星定点发射任务周期。通过数值仿真验证方案可行性,并通过仿真计算,给出不同定点经度位置的发射弹道飞行周期,供工程设计参考。     

基于B平面参数偏差最小二乘的火星探测轨道设计

提出以 B 平面参数偏差的二范数为指标,通过迭代最小二乘设计火星探测轨道的方法。首先,通过圆锥曲线拼接猜测控制变量、目标变量初值,之后辅以微分修正,开展火星探测轨道精确设计。算例表明：研究方法只需3~10次迭代即可收敛,目标 B 平面参数位置偏差为米级,时间偏差达到秒级。此外该方法对不同探火机会有较强适应性,亦可推广至多天体借力飞行轨道设计和中途制导等领域。     

基于发射约束的双曲线轨道运载能力计算方法研究

为了解决深空探测任务规划中运载火箭发射轨道快速计算问题,基于双曲线轨道出发点与运载火箭发射弹道匹配存在约束的现状,研究了基于双曲线速度赤纬和发射能量计算火箭运载能力的匹配方法.提出了一种考虑射向和航落区约束下的无量纲运载能力折算关系,能够模拟实际发射可实现的最大运载能力,并可将其代入发射轨道全局优化.利用这一方法,分别对指定窗口发射任务进行了计算和分析,得到了各窗口中满足出发条件的轨道可行域范围和火箭能够实现的最大无量纲运载能力.结论表明,此方法能够有效用于双曲线轨道发射任务运载能力计算,可为任务规划提供充分的参考和帮助.     

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。     

基于量子轨道角动量的激光近程目标探测方法

激光近程探测受到云、烟、雾等自然因素的严重干扰,容易产生虚警等问题。针对该问题,结合涡旋激光大气散射理论设计了一种量子轨道角动量激光目标近程探测系统,并实施了不同能见度烟雾环境下的近程目标探测试验,对比了涡旋光束与高斯光束的目标回波信号强度。初步验证试验结果表明：涡旋光束相较于高斯光束有更优的烟雾穿透能力。     

基于磁强计和MEMS陀螺的弹箭全姿态探测

在对弹道修正弹箭进行弹道修正时,需要获取弹体的实时角速率、姿态信息。文中提出了一种采用磁强计和MEMS陀螺构建低成本姿态探测系统的方案,给出了利用地磁测量、陀螺测量和弹道先验信息解算弹体姿态的算法。设计并制造了原理样机,利用该样机和单轴转台对滤波器进行了测试。有限的转台试验表明：该方案精度高、稳定性好,是一种有应用潜力的弹箭组合定姿方案。     

基于连续小推力转移的小行星防御轨道设计与仿真

人类发现的小行星越来越多,为应对小行星碰撞地球,国内外许多学者开展了动能撞击防御技术的研究,有学者基于脉冲转移方案开展了Apophis小行星动能撞击轨道优化设计。采用连续小推力直接转移方案对Apophis小行星动能撞击进行轨道设计和仿真。结果表明,新方案对发射时地球的位置敏感度较低,所有窗口下最优转移轨道的飞行时间都接近于最大允许飞行时间;撞击时Apophis的轨道相位均在近日点一侧,此时Apophis的轨道速度较高,有利于得到较大的撞击速度。通过对新设计方案和脉冲直接转移方案的设计结果进行比较,新方案实现的Apophis速度增量约为脉冲转移方案的1.78倍。     

基于分解策略的SSO任务发射轨道优化研究

700 km太阳同步轨道为运载火箭弹道设计中典型的发射任务。采用轨迹分解优化策略对此类任务的发射轨道进行研究,分析了中间轨道近地点高度、入轨点真近点角两个约束变量对火箭运载能力的影响,并重点结合气动热流限制对约束变量的取值进行了计算分析。采用的研究思路和得出的结论对于运载火箭上升段弹道的优化设计以及提升运算收敛性和设计效率均有一定的意义。     

基于基准角和补偿角的常规弹药滚转角磁探测算法研究

常规弹药发射过程中的高过载和飞行过程中的高速旋转使得陀螺仪等传统的姿态角测量系统无法正常工作,以地球磁场为测量基准,通过相关算法实时辨识弹丸的姿态角,具有一系列的优点.将弹丸的滚转角分解为基准角和补偿角,给出了处于射击平面内的弹丸滚转角解算方法并进行了误差分析.针对弹丸的摆动及地磁信号测量误差进行了仿真.仿真结果表明,该解算方法具有较高的精度,基本能够满足常规弹药简易制导滚对转角探测的需要.     

国际低倾角中小卫星发射服务方案设计和发展建议

围绕全球低倾角轨道中小型卫星发射服务的市场需求,为推进该领域的发射服务市场开发,开展了业务研究.对低倾角轨道的定义、分类和对应低倾角低轨及高轨发射服务的特点进行论述.分析了低倾角中小卫星发射服务市场情况.围绕发射方式、火箭选型、发射点选择等问题,设计了一组针对该领域市场的发射服务方案.给出了针对该领域市场的发射服务业务...     

基于模型的运载火箭总体设计方法初探

复杂装备研制模式转变是历史潮流发展的必然趋势,运载火箭作为复杂装备代表之一,可借助基于模型的系统工程（Model Based System Engineering,MBSE）思想和信息化手段,提高火箭总体设计效率,增强总体优化能力。对运载火箭研制模式发展需求和MBSE方法进行了分析,提出了基于模型的运载火箭总体设计框架;针对当前各系统研制过程中的难点和不足,给出了基于模型的解决方案,并对方案的落地应用提出了建议。     

两级入轨完全重复使用运载火箭的方案分析与轨道仿真计算

运载火箭实现重复使用是未来运载火箭的发展趋势之一,本文首先简单地介绍了肖妆国外重使用技术的发展状况,然后根据我国的国情提出了一种两级入轨可一重复使用方法,接着对该方案的返回轨道特性进行了研究,通过分析仿真计算结果,论证了火箭全部回收的可行性,最后提出了谷进一步深入研究此方案所需做的关键技术研究工作。     

基于Battin-Vaughan算法的轨道机动任务规划

研究了空间交会远程导引阶段的轨道机动任务规划。将双冲量空间交会转化为高斯问题进行求解。采用Battin-Vaughan算法对机动初始位置和飞行时间的组合进行遍历计算,并做出机动时间、追踪器初始真近点角、所需特征速度的三维曲面图以及Δv等值线图,进行航天器空间拦截交会的任务规划。仿真结果表明了采用Battin-Vaughan算法求解高斯问题的优越性;对空间拦截交会等飞行任务而言,将绘制和分析Δv等值线图作为任务规划的辅助工具能直观快速的为工程应用提供参考。     

基于直线直流电机的无人机发射技术研究

研究将直线直流(DC)电机原理应用于无人机(UAV)发射技术,选择了永磁无刷直线直流电机(PMBLDCM)作为动力源,设计了新概念UAV发射器的模型,对UAV导轨起飞运动学进行了分析。通过实例的计算数据比较,确定了基于PMBLDCM的UAV发射技术是可行的且优点明显。     

运载火箭加注系统可靠性评定方法研究

运载火箭加注系统是航天发射场关键系统之一,由于加注系统具有设备多,信息采集点多、面广,技术、控制逻辑复杂等特点,从各大发射场执行加注任务的情况看,设备故障概率较高,系统可靠性需进一步提高。对加注系统可靠性评定方法进行研究,重点评估加注系统设备可靠性和任务可靠性,分析加注设备级、系统级薄弱环节,提出加注系统的可靠性分析和评定方法的解决方案。     

导弹发射车战场抢修研究

综合利用基本功能项目分析、损伤模式及影响分析、损伤树分析及损伤定位分析等方法进行了发射车的战场损伤分析,建立了基本功能项目树和主要功能部件的损伤树,确定了最低约定层次的损伤模式及最终影响。该方法是获取导弹发射车损伤评估信息的有效途径,可为建立发射车战场抢修数据库打下理论基础。     

车辆姿态调平研究

研究了使用可调油气弹簧的车辆在静态下、在可调范围内实现姿态水平调节的原理,分析了车辆在倾角超出调节范围时,减小车辆姿态与水平面倾角的原理和方法.结果表明可调试油气弹簧独立悬挂能够提高车辆行驶的稳定性和越野机动性.     

相位环地月转移轨道研究

在第2阶段探月活动中，一种新型的地月转移轨道－相位环轨道得到了广泛应用，这种轨道可以提高探月任务的灵活性，并能够减少轨道修正所需的速度增量，文章对相位环轨道的基本知识，优缺点以及相位环轨轨道对于转移轨道入轨误差的修正能力和途径进行了探讨，同时对Hiten和DSPSE探月计划的转移轨道设计思想以及实际飞行中的一些问题进行了阐述。     

导弹发射车综合诊断与健康管理系统研究

为提高导弹发射车的安全性和可靠性,通过对发射车关键部件的分析,确定了监测和管理对象。根据系统的目标,确定了总体结构及技术框架,优化系统监测参数及监测手段,设计系统硬件总体方案,建立发射车健康管理模型,并介绍了各组成模块功能。该系统可借助各种数据处理技术来诊断系统自身的健康状态,并预测故障发生的准确时间、准确位置,触发准确的管理活动,有利于提高管理和使用效率。