充液挠性飞行器的变结构控制

给出了带有多个挠性附件的充液飞行器的动力学方程，针对此模型采用变结构控制方法设计了系统的控制器。控制任务包括操纵天线使之跟踪事先给定的运动规律，并保持星体在惯性空间稳定，同时有效地抑制附件的弹性振动。通过仿真算例验证了此控制律的有效性。     

Ivar asteroid rendezvous mission system scenario and trajectory design

The asteroid exploration opportunities are searched and calculated with launch dates in 2006 to 2010, and with asteroid Ivar 1627 as the target, the spacecraft and its subsystems are designed and analyzed, and the transfer trajectory is designed using △VEGA technology for the asteroid rendezvous. The design results satisfied the energy requirements for small explorers.     

基于矢量观测确定飞行器姿态的算法综述

随着无陀螺飞行器的出现，关于矢量定姿算法的研究已引起重视。这方面的理论基础比较薄弱，有待解决的问题还很多，为给今后的研究工作提供有用的参考，按照确定性算法与状态估计法的分类原则，介绍近几十年来国外研究者在矢量定姿算法研究方面所取得的主要研究成果，阐述典型算法的基本思想及其发展状况，并进行比较分析。结合航天科技发展现状及趋势，特别指出了无陀螺矢量定姿法研究的重要现实意义：不仅为促进小型（无陀螺）飞行器的发展奠定了理论基础，而且为延长载有陀螺飞行器的寿命提供一个新的解决思路。     

Energy-based robust controller design for flexible spacecraft

This paper presents a class of non-model2based position controllers for a kind of flexible spacecraft. With the controllers, one can achieve not only the closed-loop stability of the original distributed parameter system, but also the asymptotic stability of the truncated system, which is obtained through representing the deflection of the appendage by an arbitrary finite number of flexible modes. The system dynamics are not explicitly involved in the controller design and stability proof. Instead, only a very basic system energy rehtionship of the flexible spacecraft is utilized. The controllers possess several remarkable advantages over the traditional model-based ones. Numerical simulations are carried out on a kind of spacecraft with one flexible appendage and satisfactory results are obtained.     

欠驱动刚体航天器姿态运动规划的遗传算法

研究欠驱动刚体航天器姿态的非完整运动规划问题．航天器利用3个动量飞轮可以控制其姿态和任意定位,当其中一轮失效,航天器姿态通常表现为不可控．在系统角动量为零的情况下,系统的姿态控制问题可转化为无漂移系统的运动规划问题．基于优化控制理论,提出了求解欠驱动刚体航天器的姿态运动控制遗传算法,并且数值仿真表明：该方法对欠驱动航天器姿态运动的控制是有效的．     

充液箱位置对航天器耦合特性影响分析

分析了液体非线性晃动时充液箱位置对带弹性帆板充液航天器刚-液-弹之间耦合特性的影响.假设耦合系统绕系统质心做俯仰运动,首先采用已推导的刚-液-弹耦合系统俯仰运动非线性动力学方程组,得到系统固有频率,给出固有频率简单近似解析表达式,分析充液箱位置对系统各阶固有频率的影响.随后应用多尺度法对耦合系统液体一阶主共振进行解析分析,发现充液箱位置是决定幅频曲线软、硬特性转换点的重要参数.给定外激励力矩时,不同充液箱位置稳态解对应多解现象,并随着激励频率改变,稳态解幅值随充液箱位置的变化曲线发生分岔.     

基于OTSU二值化的航天器在轨环境预测方法

以往采用统计能量法和虚拟模态综合法预测在轨环境,存在预测精准度低的问题,为了避免传统方法带来的弊端,提出了基于OTSU二值化的航天器在轨环境预测方法。使用单目视觉光学测量法测量航天器所在位置,设计三圆靶,采用亚像素处理方法获取航天器像素版图。推导出像素灰度值以及域灰度值出现频数,引入萤火虫算法进行OTSU二值化图像分割。采用三角形网格模型,以航天器在轨特性为基准生成一个二值化子图,调用宽度优先搜索算法获取最初近似最短路径。取出子图中的边,再进行细分处理,生成子图点集,将子集中的各点连接成线,得到像素点间最短路径,实现航天器在轨环境预测。由结构动力学实验结果可知,该方法所捕获的冲击响应谱与实际获取的冲击响应谱最大误差为100g,而传统方法最大误差为400 g,由此说明基于OTSU二值化方法预测精准度较高,为航天器实际运行条件制定提供了参考。     

3自由度气浮台力学性能研究——自重作用下平台结构平衡敏感性分析

基于运动弹性动力学理论建立3自由度气浮台平台的力学模型。根据航天器姿态动力学理论推导出自重作用下在气浮台姿态变化过程中平台质心变化公式和所需配重公式,从而获得气浮台平台不平衡力矩的计算公式。应用有限元法计算不同结构参数值组合时平台自重变形产生的不平衡力矩;探究结构各方向刚度相同时参数的变化对不平衡力矩的影响,提出使平台结构不平衡力矩为零的平衡点概念;分析平台结构参数变化对不平衡力矩影响大小即平衡敏感性与平台结构刚度之间的关系。结果表明,平台结构中存在许多使平台各方向刚度相等从而不产生不平衡力矩的平衡点。在每个平衡点处,结构参数值的略微变化对平台自重变形产生的不平衡力矩影响相差很大。结构刚度越大,结构参数值变化对平台自重变形产生的不平衡力矩影响越小,即平衡敏感性越低。     

微/微小型热管研究的现状与展望

微/微小型热管在航天器热控系统、微电子元器件散热等领域中有着广泛的应用。作者从微热管和微小型轴向槽道热管两方面综述了当前国内外关于微/微小型热管研究的现状.总结了当前该领域研究已取得的研究成果并展望了该领域的未来研究方向,希望能引起国内同行的关注。     

自主探测器软件体系结构及其实现方法研究

为了减少航天器对地面站的依赖,降低运行成本,设计了探测器自主管理系统体系结构.系统由自主规划与调度模块和指令与数据处理模块组成,详细设计了各个模块的组成和软件结构,并给出了模块间的协调算法.该体系结构能够兼容传统地面控制和在轨自主控制两种控制模式,并能在两种控制模式间方便的转换.通过对典型操作实例的分析,验证了该方法的有效性.