航天器工程

专家特约稿

  • 空间碎片现状与清理

    林来兴;

    分析了空间碎片的严峻现状和空间碎片的10个来源,指出轨道碰撞是产生碎片最多的因素;介绍了空间碎片的观测方法、原理和观测系统的概况,包括正在兴建的观测系统——"空间篱笆"。最后,根据不同轨道高度和空间碎片的数量与大小,提出空间碎片清理原则、要求和9种清理方法。

    2012年03期 v.21;No.94 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 769K]
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  • 星载相控阵天线的技术现状及发展趋势

    阎鲁滨;

    星载相控阵天线采用现代微波集成技术,在有限的卫星平台空间条件下,实现独立控制的多个点波束,满足未来通信的需求。相控阵天线可以实现波束间通信容量的调整,还可以根据需要改变波束形状,使用自适应调零的抗干扰技术,这些技术已在国外星上设备中广泛采用,具有广阔的发展前景。文章介绍了星载相控阵天线的研究现状、关键技术,以及发展趋势,并对我国星载相控阵天线技术的发展提出了建议。

    2012年03期 v.21;No.94 11-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 570K]
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信息简讯及其他

  • 动态新闻

    <正>航天一院与英国大学共建联合实验室据《中国航天报》2012年3月16日消息,英国思克莱德大学副校长兼工程学院院长Mactory一行,在3月15日来到中国航天科技集团公司所属第一研究院,双方签署了中英航天机电系统技术联合实验室共建协议,这是该院首个中外联合实验室,将通过承担中国、英国及欧盟政府资助的研究课题实现独立运行,其研究方向包括但不限于航天机电系统新概念设计、空间机器人和碎片抓捕技术、机构和结构设计技术、支持新型空天飞行器概念设计的平台与方法等。

    2012年03期 v.21;No.94 10+34+47+60+95+112+130-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 271K]
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  • 发射短讯

    孙学建;瞭望;

    <正>美民间企业向"国际空间站"发射人类首艘商业飞船据Spacedaily网站2012年5月22日消息,当天美国东部时间3时44分,猎鹰9号(Falcon-9)火箭成功发射"龙"(Dragon)飞船,并将其送往预定轨道。该飞船装有460kg的物资运往"国际空间站"。"国际空间站"的机械臂于美国东部时间5月25日9时56分成功抓住"龙"飞船的被动通用停泊机构,12时02分实现飞船与"国际空间站"成功对接。猎鹰9号火箭由美国民间企业太空探索技术公司(SpaceX)研发,这是私营企业首次为"国际空间站"提供物资补给商业服务。到目前为止,只有政府航天机构(包括美国、欧洲、俄罗斯和日本)成功运送物资到"国际空间站"。除了货运,太空探索技术公司打算2015年发射载人飞船,为空间站提供人员往返服务。

    2012年03期 v.21;No.94 17+79+106+134页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K]
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  • 科技成果

    <正>"国际空间站"上的第一个仿人机器手据NASA网站2012年4月27日消息,NASA的仿人机器人航天员-2(Robonaut-2)近日成功搭载到"国际空间站"上了。这个机器人具有像人手一样灵活的机器手,它可使用人的工具,帮助宇航员做一些简单、重复或有潜在危险的工作。

    2012年03期 v.21;No.94 40+53+100+133页 [查看摘要][在线阅读][下载 121K]
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研究与设计

  • 月地转移轨道中途修正方法及策略

    张磊;于登云;张熇;

    针对月地转移轨道中途修正,以再入角、再入点地心距和地面落点位置为目标,提出一种基于线性修正的固定落点中途修正方法。以一条半弹道式再入的月地转移轨道为例,采用该方法研究中途修正速度增量与修正时机的关系,并基于蒙特卡洛仿真对两次修正的中途修正策略进行验证。计算结果表明,文章提出的中途修正方法及策略能够满足月球采样返回任务对再入参数及落点位置的要求。

    2012年03期 v.21;No.94 18-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 473K]
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  • SST-LL重力测量卫星轨道分析

    覃政;张立华;丁延卫;

    论述了SST-LL重力测量卫星科学任务对轨道寿命、地面覆盖性能、轨道高度单圈波动、星间距离变化范围的需求。根据需求,计算了轨道的自然衰减情况,得出轨道初始高度为500km;综合考虑地面覆盖要求及运载火箭能力,得出了最佳轨道倾角为89°;得出了0.002 0偏心率下轨道高度波动范围不超过50km;分析得出星间距离的长周期变化主要受大气阻力影响,初步确定了轨道控制方案,即定期对受大气阻力较大的卫星进行轨道机动。

    2012年03期 v.21;No.94 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
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  • 一种行星探测应用的可量测虚拟现实环境构建方法

    梁健;刘召芹;邸凯昌;

    提出了一种基于行星探测巡视器地面图像和高分辨率卫星图像的可量测虚拟现实环境构建方法。根据巡视器在不同方位角、高度角获取的立体图像,经过圆柱投影、自动匹配和无缝拼接生成360°全景图像。同时开发了从全景图像到原始图像的反算功能,使用户可直接在全景图像上进行量测,从原始立体像对上得到三维地形信息。三维可量测全景图像与基于NASA的World Wind的星球浏览器进行无缝集成,为行星探测应用提供了可量测虚拟现实环境,实现了从垂直视角卫星图像到地面水平视角巡视器图像的一体化量测。

    2012年03期 v.21;No.94 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 693K]
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  • 一种空间可展开桁架结构杆件热膨胀系数的优化设计

    刘振玉;冯纪生;张庆君;

    文章就一种空间可展开平板天线支撑桁架结构的热膨胀系数设计,针对传统靠经验试凑的情况,提出了一种热膨胀系数优化设计方法。该方法首先通过分析计算各杆件轴的热膨胀系数对热变形的影响(即计算热变形对杆件轴向热膨胀系数的敏度),根据敏度绝对值的大小对杆件进行分组;其次,在给定最大热变形约束下,将敏感杆件组的热膨胀系数设为设计变量进行优化,计算杆件热膨胀系数极值,从而确定其所能允许的可行范围;最后对计算所得的热膨胀系数范围进行了校验和参数分配,经计算,在此范围内取值符合最大变形约束要求。

    2012年03期 v.21;No.94 35-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 471K]
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  • 整体壁板填料辅助滚弯成形的动力显式分析方法

    赖松柏;陈同祥;于登云;

    基于动力显式有限元方法,研究了整体壁板填料辅助滚弯成形分析方法。为了评估动力显式方法分析准静态问题的动态效应,引入系统动能和内能的比值作为动态影响误差,给出了确定虚拟加载速度的准则,建立了整体壁板填料辅助滚弯成形动力显式有限元模型,并进行了应力应变分析,最后对显式建模方法进行了验证。由此,为整体壁板结构参数和成形工艺参数设计与优化、成形失效分析等提供了有效的分析手段。

    2012年03期 v.21;No.94 41-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 556K]
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  • 一种星载相机EMCCD高压驱动电路设计

    卜洪波;陈瑞明;张玉贵;何志宽;

    介绍了一种星载相机电子倍增CCD(EMCCD)高压驱动电路的设计。该设计基于FPGA,采用直接数字频率合成技术实现正弦码数的发生,并能接收卫星指令信号进行在线调幅和调相;然后通过低压差分信号(LVDS)总线和高速大幅值运放技术,把正弦信号转化为EMCCD所需的高压倍增驱动信号。利用仿真与计算进行电路参数设定,并研制了实物样机。试验结果显示:电路生成的驱动信号相位调整步长为π/8,幅值调整精度优于0.01V。该设计可为国内后续EMC-CD卫星相机的研制提供参考。

    2012年03期 v.21;No.94 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 416K]
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  • 遥控和遥测包应用标准在航天器中的使用方法

    何熊文;张猛;

    对遥控和遥测包应用标准(PUS)的产生历史、应用现状以及主要特性进行了分析。针对中国航天器中遥控遥测应用层格式不统一、设备和软件无法通用等问题,探讨了在中国航天器中如何使用包应用标准。文章从遥控应用和遥测应用两方面阐述了包应用标准在中国航天器上的应用方法,着重分析了遥控遥测链路协议选择、包应用标准业务选择、遥控遥测包的传输方法等方面。使用包应用标准,将有助于进一步实现遥控遥测系统的标准化,以及航天器上设备和软件的通用化。

    2012年03期 v.21;No.94 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K]
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  • 基于Pushlet架构的航天器在轨实时监测报警系统

    刘鹏;周永辉;颜灵伟;韩洪波;李强;

    基于Pushlet架构,设计了一个浏览器/服务器(B/S)模式的航天器在轨实时监测报警系统。该系统采用"发布/订阅"机制,客户端需要首先订阅在服务器端的某个主题,服务器端则接收订阅并进行注册,同时实时接收航天器在轨遥测数据并进行判读,通过持久HTTP连接向监测客户端实时推送异常判读结果,实现航天器在轨运行状态的实时监测和报警功能。测试结果表明,文章提出的系统具有实时性强、效率高和稳定性好的优点。

    2012年03期 v.21;No.94 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 304K]
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  • 太阳电池阵寄生电容影响分析与对策

    陈琦;赵长江;

    给出了目前常用太阳电池阵寄生电容的典型值;分析了太阳电池阵寄生电容瞬间放电所产生较大峰值电流对电源控制器分流电路的过流影响,以及使分流调节电路出现两级同时调整的过调制状态所造成的响应滞后影响,并分别提出了峰值抑制电路和相位超前电路设计作为解决措施。仿真结果表明:峰值抑制电路设计能将寄生电容的放电电流抑制在分流管设计范围内,相位超前电路设计可有效解决电路延迟和寄生电容充电延迟造成的两级分流电路同时处于调整状态的过调制问题。

    2012年03期 v.21;No.94 66-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 676K]
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  • 驻波电帘除尘效率的实验研究

    孙旗霞;杨宁宁;肖志坤;蔡小兵;胡更开;

    月尘将对在月球表面进行巡视探测的设备产生严重不利影响。文章分析了利用驻波电帘对探测器的太阳电池板进行尘埃清除和防护,给出了电帘表面的电场分布,颗粒在电帘表面的受力状态和起跳、跃移过程,通过实验测量给出了电帘结构各参数对除尘效率的影响,制备了自清洁演示系统,对电帘的能耗进行了测定;表明驻波电帘是月表探测任务中尘埃防护的有效方法。

    2012年03期 v.21;No.94 72-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 599K]
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战略发展与情报研究

  • 立方体纳卫星的发展及其启示

    李军予;伍保峰;张晓敏;

    介绍了立方体纳卫星的发展概况;对"震动卫星"、Cute系列、"加拿大先进纳太空实验"卫星和Coral卫星平台等典型项目进行了分析,重点对立方体纳卫星的任务、姿态与轨道控制、电源系统、通信系统、星载综合电子和可靠性等方面进行了总结。结合立方体纳卫星快速发展的原因,提出了以下建议:结合在轨服务、深空探测和新技术空间飞行演示试验等应用需求,发展微电子技术、微机电系统技术的航天应用、微卫星平台技术和标准化辅载荷发射接口技术。

    2012年03期 v.21;No.94 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 487K]
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  • 波带片衍射成像技术在对地观测卫星中的应用

    刘韬;周一鸣;王景泉;梁巍;

    介绍了国外波带片衍射成像技术在对地观测领域中的发展,论述了光子筛技术的演化历程,并总结了衍射成像技术在国外高轨和低轨卫星成像中的应用,提出了波带片衍射成像技术可使"低轨成像卫星小型化"和"高轨成像卫星高分(辨率)化"的优势,及目前国外在研究波带片衍射成像技术中存在的带宽较窄、薄膜折叠展开方法、衍射透镜面形保持等问题,并对中国开展用于对地观测的波带片衍射成像技术的研发提出了建议。

    2012年03期 v.21;No.94 88-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 420K]
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  • 我国小行星探测发展思路及关键技术探讨

    朱恩涌;孙国江;果琳丽;左光;陈冲;

    介绍了国外小行星探测的发展状况,指出小行星探测正从飞越和伴飞探测向表面软着陆取样返回探测发展,从无人探测向载人探测发展,向多目标探测以及与新技术验证相结合的发展趋势和特点。提出我国小行星探测应分4步走的发展规划和发展思路建议,并论述了小行星探测包括载人小行星探测需要解决的轨道设计、自主采样等关键技术。以上建议和研究可为我国制定小行星深空探测战略规划提供参考。

    2012年03期 v.21;No.94 96-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 120K]
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测试与试验

  • 力限技术在航天器振动试验中的应用

    钱志英;肖伟;徐兰菊;王剑;

    为了在正弦振动试验中模拟真实的飞行环境,防止因"过试验"而导致航天器结构发生不必要的破坏,需要对试验条件进行下凹控制。在以往的加速度下凹控制方法的基础上,引入力限控制方法可以提高航天器主频处下凹控制的精度和有效性。文章分析了传统加速度下凹控制方法的局限性,并以某结构星力限控制试验为基础,阐述了结构星力限试验条件的制定方法,介绍了力限双控试验平台设计,并分析了试验结果。经分析表明,力限控制具有较高的控制精度,在加速度控制的基础上引入力限控制的"双控"试验方法,能够有效解决航天器振动试验中的"过试验"和"欠试验"问题。

    2012年03期 v.21;No.94 101-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 215K]
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  • 航天器电子设备焊点质量检测技术研究

    于忠喜;王文正;夏辉;李文斌;

    航天器电子设备焊点质量靠人工目测和民用全自动光学检测(AOI)系统很难满足未来航天电子产品焊点质量检测的需求。为此,文章提出了航天器电子设备焊点质量检测的新方法,通过三维显微镜与CCD相机提取焊点的图像特征,并与焊点质量评价准则相对应,用计算机自动识别技术进行焊点质量的判别。在此基础上,对焊点质量检测平台的总体方案进行了设计。通过焊点检测技术的研究,采用三维显微镜及CCD成像技术,可以获得焊点多角度、高清晰的图像,在提取焊点特征信息的同时,还可获取印制板信息,可以确保全焊点检测,能够满足航天电子产品的焊点质量判别标准,有效提高航天电子产品的质量控制水平。设计的焊点质量检测平台定位精度小于10μm,可以检测的最大印制板尺寸为450mm×450mm。

    2012年03期 v.21;No.94 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 672K]
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  • 航天器电测数据库表结构的设计与实现

    张海祥;何晓宇;李鹏;吕伟;

    根据航天器电测数据的特点,提出利用标准数据库管理系统存储电测数据的方法,并设计出一种通用的数据库表结构。该方法已经成功应用于多种航天器型号的电测,可作为航天器电测数据库表结构设计的参考。

    2012年03期 v.21;No.94 113-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 99K]
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卫星应用

  • 数据融合技术在海洋二号卫星数据中的应用

    齐亚琳;林明森;

    海洋二号(HY-2)卫星搭载的微波散射计和扫描微波辐射计一天沿轨数据不能完全覆盖全球海域,文章提出了基于数据融合技术的解决方法。该方法以HY-2卫星获取的海面风场和海面温度场作为数据源,分别利用最优插值算法和时空权重插值法对HY-2卫星微波辐射计和散射计获取的海面温度场和海面风场数据进行数据融合,在不降低分辨率的基础上,使得一天对全球海域的覆盖率从90%提高到100%。此融合方法可应用于HY-2卫星数据业务化系统中。

    2012年03期 v.21;No.94 117-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 770K]
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管理与实践

  • 宇航元器件应用验证系统工程研究

    江理东;郭鹏;张延伟;孙明;

    在调研国内外宇航元器件应用验证研究及工程实践的基础上,总结了我国宇航元器件应用验证的目标和特点,即以解决元器件宇航应用可用度评价并促进成熟应用为目标,具有多阶段、多领域、多目标、多任务和多参与方等特点。分析了应用验证的复杂性、层次性、整体性、环境适应性等复杂系统特性;在论证系统工程理论和方法指导宇航元器件应用验证研究适用性的基础上,建立了系统工程视角下的我国宇航元器件应用验证技术框架体系,凝练出一套集成的应用验证成果体系。应用验证工程实践表明,应用验证研究成果具备有效性和科学性,但仍需不断丰富和完善。

    2012年03期 v.21;No.94 124-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 594K]
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  • 资源三号卫星

    <正>资源三号卫星是我国首颗高精度传输型光学立体测绘卫星,主要任务是长期、连续、稳定、快速地获取覆盖全国的高分辨率立体影像和多光谱影像。2012年1月9日11时17分,资源三号卫星在太原卫星发射中心成功发射,1月11日顺利传回第一景高精度立体影像及高分辨率多光谱图像,2012年4月20日完成卫星在轨测试工作。

    2012年03期 v.21;No.94 3-6+2页 [查看摘要][在线阅读][下载 1092K]
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