一种空间站餐后垃圾压缩装置的研制

为了满足我国空间站长期载人飞行任务中垃圾存储的需求,需对航天员在轨正常飞行期间产生的餐后垃圾进行压缩处理,以减少餐后垃圾存放所占用的存储体积。前期通过摸底压缩试验掌握了餐后垃圾(金属罐)的压缩特性,获得了压缩率与压缩力之间的关系。针对该垃圾压缩特性制定了压缩装置的压缩力载指标,设计了手动式垃圾压缩装置方案,并进一步设计原理样机。试验结果表明,基于金属罐材料特性所提出的垃圾压缩装置设计指标合理,其原理样机能够满足功能需求。     

新的分布交互式多模型广义概率数据关联算法

为有效解决密集杂波环境下分布式多传感器多机动目标跟踪问题,提出了一种基于改进D-S证据组合规则的分布交互式多模型多传感器广义概率数据关联（DIMM-MSGPDA-IDS）算法。该算法首先对各局部节点均应用单传感器的IMM-GPDA算法跟踪多机动目标,并将其各模型的状态估计、协方差估计、模型概率、组合新息及其协方差矩阵等滤波结果送至融合中心;在航迹关联判决结束后,融合中心根据各模型对应似然函数的大小融合不同传感器关于同一目标的模型状态估计及其协方差矩阵,并提出利用三维（3-D）证据进行直接融合的改进D-S算法对来源于同一目标的不同传感器的各模型概率进行有效融合,然后依此概率来更新各目标的状态估计并反馈至各局部节点,使之获得更为精确的状态预测;最后,将该算法与基于D-S证据组合规则的分布交互式多模型多传感器联合概率数据关联（DIMM-MSJPDA-DS）算法进行仿真对比分析。理论分析和仿真结果表明,该算法能够很好地对强机动目标进行跟踪,且其计算量相对较小,是一种有效的分布交互式多模型多传感器多机动目标跟踪算法。     

一种基于气体激励的小行星采样过程仿真分析与试验研究

研究设计了一种新型的基于气体激励的小行星采样器,利用破岩机构增强星表的破碎程度,同时通过高压气流将星表风化层与破岩碎屑吹进取样器,同步完成采样与封装,具有质量轻、体积小、能耗低、反作用力小和采样效率高等优点。通过流固耦合仿真分析,获得了微重力环境下样品的采集过程与动态运动轨迹。分析结果表明,针对直径1mm的球形颗粒,入口气压0.4 MPa作用3s时间,微重力环境下采样效率可达90%,重力环境下采样效率可达80%以上。经地面试验验证表明,微重力模拟颗粒采样率达90%以上,同时也验证了仿真方法的合理性。     

月面采样钻具锁合随动式限幅机构研究

中国探月三期工程将采用无人探测器开展月面采样探测,利用中空外螺旋钻具开展预计深度为2 m的连续钻取采样。在轨作业期间,航天器发射段和飞行段产生的随机振动负载及钻具在采样过程中存在的横向负载等附加负载会引起钻杆挠曲变形,严重时可能会导致钻取采样作业失败。在不修改取芯钻具的前提下,参考地面油田钻井工程中的相关技术,提出了一种月面采样钻具锁合随动式限幅机构。该机构主要由主支撑架、对接锁合组件和钢球锁释组件组成。在限幅机构工作过程中,其主支撑架在钻杆的中部位置提供外部支撑,减小由于飞行振动引起的挠曲变形,当钻具钻进一定深度后,对接锁合组件和钢球锁释组件实现锁合与解锁的功能,并随钻具同步向下进尺,为钻具后续的钻进动作提供空间。通过有限元分析手段,对限幅机构的强度和刚度进行校核与分析。通过试验件研制以及地面钻取采样试验验证可知：锁合随动式限幅机构作为外部支撑,能提高中空外螺旋钻具的刚度,且不会影响钻取采样的正常作业过程。研究结果表明锁合随动作业方式与当前取芯钻具的配合程度较好,提高了钻取采样作业性能及其可靠性,为完善我国探月三期工程钻取采样系统提供了参考。     

等离子喷涂喷枪的研究现状及发展趋势

随着等离子喷涂技术的不断发展和广泛应用,作为该技术核心装置的等离子喷涂喷枪日益受到广泛关注。综述了各类等离子喷涂喷枪的原理和结构特点,并根据实际应用对等离子喷枪的发展进行展望。