空间站推进:路易斯研究中心的高级研制计划

空间站付诸实际使用之前,必须解决很多技术问题。已经确认了一个用于初期工作能力(IOC)空间站的标准结构。这个标准结构将采用肼推力器作为推进系统。这个高级研制计划是发展空间站总体计划的一个组成部分。这个计划的目的是要为最初的空间站和发展后的空间站提供先进的技术方案,该方案在性能、成本及实用性方面将为系统提供最优的功能特性。本文介绍该研制计划中的辅助推进系统。     

空间站轨道保持姿态控制

本文叙述在轨道助推期间以及用推力器进行姿态控制和/或动量控制期间空间站姿态控制的一些情况和考虑。扼要地叙述轨道助推的情况,包括变速制导方案选择。讨论空间站推力器运行的一些特殊问题,这些问题是由轨道上空间站形状变化、结构挠性和长寿命引起的。叙术推力器故障情况下的一些考虑。介绍了推力器广义点火逻辑,并讨论了推力器运行期间控制力矩陀螺的运行。     

空间站的制导、导航和控制问题及其概念

NASA空间站向工程设计人员提出一项新的挑战,此项重任将综合运用NASA25年载人和不载人空问飞行的经验,研制第一个载人飞行结构,准备提供“永久性载人空间站”,其工作寿命可从几年到几十年,而不象以前载人计划那样只有几天或几周。长寿命,规模逐步发展,高功率和自主性等系统一级的要求对空间站的制导、导航和控制(GNC)分系统提出了一些特殊要求。其中许多要求将会影响空间站的结构,反过来又影响GNC分系统。本文讨论空间站GNC分系统对系统级的功能要求,并介绍方案研制组所进行的结构综合研究结果。     

未来用于地球观测的空间站

根据建立空间站的计划来看,空间站主要有三种:(1)轨道倾角为28.5°的低空间载入空间站;(2)轨道与前者相同的不载人空间站,仪器设备发生故障时将人运送到空间站进行修理或交换;(3)近极轨道的太阳同步不载人空间站,仪器设备发生故障,也是派人去修理或更换。前两种空间站不适用于地球观测,本文着重介绍第三种空间站。正确设计第三种空间站的轨道参数,分     

空间站:迈向太空的人类探索

本文综述了空间站的创始与发展现状,并展望未来的发展前景.首先,介绍空间站的基本概念和重要意义.然后,回顾过去半个多世纪前苏联/俄罗斯和美国间的太空竞争,并阐述了苏联/俄罗斯、美国及多国家各个空间站的发展历史.同时,着重回顾了我国载人飞船和空间站的发展规划和建设历程.最后,展望了空间站未来发展,并提出了我国空间站建设过程中要遵循的特点和思路.     

未来的航天遥感手段

综述了NOAA卫星和陆地卫星传感器的改进。介绍了综合性遥感平台-空间站的发展情况，以及90年代中期将要发射的新型空间站的基本构造。重点介绍了美、英、法、德、加、澳、意、日等国为未来空间站研制的20种传感器，列出了这也传感器的主要性能。     

空间站的自动化和机器人技术

本文在大量调研的基础上,首先介绍了在空间站上应用自动化和机器人技术的重要性;简要地回顾了自动化和机器人在航天技术上的应用历史。接着以美国空间站自动化和机器人技术为目标,介绍并分析了这项高技术的关键内容。然后在剖析美国载人航天史几个典型实例的基础上,分析了关于人与机器两者之间的关系问题,作为抛砖引玉,提出了一些不成熟的看法。最后简要地介绍了空间站机器人的典型应用实例,及其基本构成和发展方向。     

一种三维力反馈训练仿真控制系统设计

针对空间站舱外任务需要研究人员通过遥操作控制平台对空间站机械臂遥操作来完成,而空间站机械臂研制成本高,无法实现现场调试,直接投入使用风险性高,系统安全性与可靠性无法保障的缺陷与不足,设计了一种面向空间站机械臂的遥操作力反馈训练的仿真控制系统.重点阐述了该系统的工作原理以及系统硬件和软件设计思路.该系统的力反馈手柄具有3个自由度,充分模拟操作空间;力反馈手柄末端位置信息和力反馈信息,由微控制器STM32系列单片机与PC实现数据传输.实验结果验证了该系统面向空间站虚拟机械臂的力反馈控制仿真功能、系统硬件和软件的可靠性,为空间站机械臂的虚拟仿真提供了一种可行方案.     

稀饭美文报

北京时间8月26下午18时50分,20名中国学生在南京第三高级中学,通过业余无线电台与国际空间站上的美国宇航员进行了天地对话。整个对话过程持续9分44秒,20名中国学生提出20个问题,并得到了宇航员即时的回答。http://mwb.cfan.com.cn/987国际空间站的由来1993年以美国为首的自由号空间站合作伙伴正式邀请俄罗斯加盟,在原自由号空间站和和平2号空间站基础上,联合建造国际空间站。■主编/封立鹏■责任编辑/马江华 投稿信箱:mwb@cfan.com.cn用前沿硬件/网络/软件本专栏介绍的链接所指向的文章,版权归原文作者或所发表网站所有,其观点不代表本刊,…     

空间站姿态控制——研究课题与选择方案

本文介绍未来载人空间站(SS)姿态控制系统(ACS)设计研制中的潜在问题、研究课题及某些选择方案,还将探讨SS的各种可能的应用,以确定对ACS的各种功能要求。研究发现,在环境有重大扰动的情况下,控制和动量管理对有效控制系统的设计提出了新的研究课题。空间站带有多个铰接体,存在推进剂晃动,且其太阳帆板在姿态控制系统带宽内存在许多振型,这样一个复杂动力学系统的控制将对设计人员提出重大挑战。系统设计要能适应长期飞行任务期间系统演变发展和维修的需要,为解决这一问题,又增添了一个新的研究课题。     

基于VR的空间地面实验综合平台仿真系统研究

本文提出了一种基于虚拟现实的空间站地面实验平台仿真系统,并着重探讨了该仿真系统开发涉及的关键技术,研究了仿真软件开发的环境及其技术路线,计算机图形仿真验证了本文提出系统方案的有效性。     

太空监视飞行器（Inspector）

对“和平号”(Mir)和国际空间站(ISS)这类轨道站进行遥控视觉监视和环境测量，这是站上操作人员求之不得的。本文介绍一种按小型航天器家族克隆的太空监视器(Inspector)，1997年12月和平号空间站执行的一次验证飞行中证明了Inspector的这种监视能务，按照计划，Inspector将成为ISS的组成部分。     

天地间模拟可视电话及遥科学实验系统仿真演示

以我国未来空间实验室高级在轨系统(AOS,advanced orbiting systems)为背景,介绍了未来空间站系统数据处理模式,并着重阐述了多媒体通信子系统的总体设计、关键技术研究和仿真演示验证.开发了一套天地间模拟可视电话和遥科学实验系统仿真平台.运行结果表明仿真实验系统工作可靠,信道传输率达到了设计指标.对未来空间站多媒体通信系统设计具有重要的参考价值.     

基于VR的空间站地面实验综合平台仿真系统研究

本文提出了一种基于虚拟现实（ＶＲ）的空间站地面实验平台仿真系统,并着重探讨了该仿真系统开发涉及的关键技术;研究了仿真软件开发的环境及其技术路线;计算机图形仿真验证了本文提出系统方案的有效性。     

大型观测有效载荷对空间站平衡姿态影响研究

空间站通常运行在力矩平衡姿态下。空间站上搭载大型天文观测有效载荷时,载荷运动会产生干扰力矩,对空间站平衡姿态会产生影响。针对搭载在空间站平台上的大型观测类有效载荷工作特点,建立了其运动补偿规律和扰动模型,将扰动引入空间站的平衡姿态动力学过程中,并进行了计算机仿真和分析。仿真结果表明,在设计的二次调节器和前馈控制器的作用下,转动有效载荷运动引起的姿态角、姿态角速率变化等控制在一定的范围内,且有效载荷的跟踪观测效果较稳定。     

大型观测有效载荷对空间站平衡姿态影响研究

空间站通常运行在力矩平衡姿态下。空间站上搭载大型天文观测有效载荷时,载荷运动会产生干扰力矩,对空间站平衡姿态会产生影响。针对搭载在空间站平台上的大型观测类有效载荷工作特点,建立了其运动补偿规律和扰动模型,将扰动引入空间站的平衡姿态动力学过程中,并进行了计算机仿真和分析。仿真结果表明,在设计的二次调节器和前馈控制器的作用下,转动有效载荷运动引起的姿态角、姿态角速率变化等控制在一定的范围内,且有效载荷的跟踪观测效果较稳定。     

空间站遥感计划梗概

1984年1月,美国总统里根宣布,通过国际合作10年内将建成空间站。那时人们可长期在空间站居住和进行各种科学实验活动.将使空间环境的利用进入实用化阶段。空间站将对地球观测和尖端科学技术的开发作出巨大贡献。有了空间站,就可组织各种轨道上设备的补给、维修和更换,使空间活动的形态产生巨大变革。可在空间站及其同一轨道的平台上,在极小重力环境下进行材料和药品的制作实验,在轨道上对地球进行连续观     

基于空间站平台的机器人在轨服务系统架构研究

空间站平台为机器人在轨服务提供了一个"太空母港".本文以空间站为核心,通过模块化,通用化的思路,提出机器人在轨服务系统,以独立或集群的方式完成空间站系统自身维护、故障航天器在轨服务和维护、空间碎片清理等复杂的任务,构建"空间站+机器人"的航天在轨服务新体系,满足航天在轨服务新技术后续发展要求.     

日本机器人宇航员空间站首次发声

日本机器人“希望”近日在国际空间站向地球问好，发出空间站机器人宇航员“第一声”。     

基于蚁群算法的Hopfield神经网络在多空间站路径规划的应用研究*

空间机器人每次携带的燃料有限,提高空间机器人的工作效率以及延长其在轨寿命研究具有重要意义,分析了空间机器人多空间站访问问题。为了弥补传统路径规划方法容易陷入局部极小点的问题,提出利用基于蚁群算法的Hopfield神经网络来解决空间机器人多空间站访问问题。仿真实验结果表明,基于蚁群算法的Hopfiled神经网络用于多空间站访问问题,收敛速度要比Hopfield神经网络快,且比Hopfield神经网络易于跳出局部极点,该算法有利于解决多空间站路径规划问题。