并行计算在垂直发射火箭弹转弯过程中的应用

火箭弹垂直发射转弯过程是非线性动力学过程,为解决巨型规模的最优弹道解算问题,研究了分布式并行计算方法,建立了最优弹道的并行求解模型,研制了专用仿真软件.仿真分析结果表明:在满足一定的参数精度要求的情况下,最优控制弹道问题具有极好的并行性,分布式并行计算可显著提高计算效率,问题的求解时间随并行机节点数的增加而成比例的缩短.     

基于STM32F103VF测试某型导弹发控设备的测试精度与参数设计

为实现装备保障快速检测、修理与维护,基于对STM32F103VF系列微控制器的研究,开发新型采集测试系统。文章主要对测试通道设计和精度需求进行分析,并应用于测试某型便携导弹发控设备,满足对装备实测要求,降低了电源的要求,大大缩小测试电路的尺寸,对测试设备实现了极大的小型化和便携化[1],同时满足战场快速技术保障的战斗力要求。     

Robust Fault‐Tolerant Control of Launch Vehicle Via GPI Observer and Integral Sliding Mode Control

A robust fault‐tolerant attitude control scheme is proposed for a launch vehicle (LV) in the presence of unknown external disturbances, mismodeling dynamics, actuator faults, and actuator's constraints. The input‐output representation is employed to describe the rotational dynamics of LV rendering three independently decoupled second order single‐input‐single‐output (SISO) systems. In the differential algebraic framework, general proportional integral (GPI) observers are used for the estimations of the states and of the generalized disturbances, which include internal perturbations, external disturbances, and unknown actuator failures. In order to avoid the defects of the conventional sliding surface, a new nonlinear integral sliding manifold is introduced for the robust fault‐tolerant sliding mode controller design. The stability of the GPI observer and that of the closed‐loop system are guaranteed by Lyapunov's indirect and direct methods, respectively. The convincing numerical simulation results demonstrate the proposed control scheme is with high attitude tracking performance in the presence of various disturbances, actuator faults, and actuator constraints.     

运载火箭火工品分离装置电磁发射测量与分析

运载火箭反推火箭、发动机、起爆器等含火工品在工作过程中,会在空间及线缆中产生瞬态电磁干扰,会威胁 箭上设备的正常工作。国内外对火工品所产生的电磁发射特性有相关研究,但对于运载火箭各火工品分离装置所产生的 电磁发射频谱特性开展相关测量研究相对较少。本文对某运载火箭分离装置工作过程中所产生的电磁辐射特性进行了测 量与分析,发现分离装置工作所产生的电磁干扰主要来自其起爆器点火,而不是其喷射火焰。     

Adaptive-gain fast super-twisting sliding mode fault tolerant control for a reusable launch vehicle in reentry phase

In this paper, a novel adaptive-gain fast super-twisting (AGFST) sliding mode attitude control synthesis is carried out for a reusable launch vehicle subject to actuator faults and unknown disturbances. According to the fast nonsingular terminal sliding mode surface (FNTSMS) and adaptive-gain fast super-twisting algorithm, an adaptive fault tolerant control law for the attitude stabilization is derived to protect against the actuator faults and unknown uncertainties. Firstly, a second-order nonlinear control-oriented model for the RLV is established by feedback linearization method. And on the basis a fast nonsingular terminal sliding mode (FNTSM) manifold is designed, which provides fast finite-time global convergence and avoids singularity problem as well as chattering phenomenon. Based on the merits of the standard super-twisting (ST) algorithm and fast reaching law with adaption, a novel adaptive-gain fast super-twisting (AGFST) algorithm is proposed for the finite-time fault tolerant attitude control problem of the RLV without any knowledge of the bounds of uncertainties and actuator faults. The important feature of the AGFST algorithm includes non-overestimating the values of the control gains and faster convergence speed than the standard ST algorithm. A formal proof of the finite-time stability of the closed-loop system is derived using the Lyapunov function technique. An estimation of the convergence time and accurate expression of convergence region are also provided. Finally, simulations are presented to illustrate the effectiveness and superiority of the proposed control scheme.     

新型电磁发射拦截弹对钨合金长杆弹拦截效果的数值模拟

本文提出了一种新型电磁发射拦截弹,以拦截弹与钨合金长杆弹碰撞过程为例,使用LS-DYNA程序建立了拦截弹和钨合金长杆弹的三维有限元模型。在拦截弹对钨合金长杆弹的拦截效果问题上进行了数值模拟分析,并得出了不同着角和钨合金长杆弹运动速度对拦截效果影响的关系曲线,给出了拦截弹与钨合金长杆弹碰撞后的速度变化及状态改变情况,结果表明,拦截弹对钨合金长杆弹起到了较好的拦截作用,两者碰撞后,钨合金长杆弹对装甲车辆的穿甲效果明显降低。     

美国重返月球计划的新型运载火箭

介绍了美国重返月球计划中阿瑞斯1和阿瑞斯5两种新型运载火箭的研制背景;详细介绍了两种火箭的设计方案;并对火箭的研制进展进行了描述.     

重复使用运载器GN＆C技术发展趋势及特点

重复使用运载器 (RLV)将大幅度降低现役航天运载器的发射准备时间、成本 ,并提高其可靠性、安全性 ,是航天运输系统的发展方向。制导、导航与控制 (GN&C)系统是RLV的核心技术之一 ,先进的RLV的GN&C技术不仅能缩短设计周期、降低成本 ,而且对复杂多变的飞行环境具有较强的鲁棒性 ,从而提高了飞行器的安全性。指出了RLV的GN&C系统的要求、特点 ,总结了近年来该领域的研究成果 ,提出了下一步需研究的问题。     

航天发射系统运行安全性评估研究进展与挑战

航天发射作为人类太空活动最为基础和最为重要的环节之一,是评判一个国家综合国力的重要指标,而航天发射系统运行安全性评估作为现代航天发射控制指挥与决策系统的核心,是保证航天发射安全运行的基础.首先,本文概述了现代航天发射系统,简要回顾了系统安全性研究发展历程,阐述了航天发射系统运行安全性评估的内涵.其次,通过综述航天发射系统运行故障检测与诊断、异常运行工况识别、运行过程安全分析与预测、安全性动态评估技术等方面的研究现状的基础上,总结出了航天发射系统运行安全性评估面临着系统极度复杂、决策风险性极大、先验信息少以及评估结果要求高准确性与实时性等方面的挑战.最后,本文对航天发射系统运行安全性评估有待研究的基础前沿问题进行了思考.     

基于VXI总线的空空导弹发控平台测试系统设计

针对目前我国空空导弹发控平台检测设备的落后现状,采用VXI总线技术开发了一种新型的测试系统;该系统集多功能于一体,能够对发控平台的控制参数实现数据采集、数据存储、数据的计算处理,其设计方法提高了测试效率和使用灵活性,而且模块化的硬件配置和软件设计也增强了系统的可扩展性;应用结果表明,该测试系统运行稳定可靠,检测精度高,使用和维护方便,具有一定的军事和应用价值。