“天问二号”任务科学目标和有效载荷配置

回顾了近30年国际上小行星探测任务的科学目标和载荷配置。在总结小行星探测主要科学问题的基础上,对中国行星探测工程“天问二号”探测任务的对象选择、科学目标和有效载荷配置进行了论述。围绕实现科学目标探测,并提出了相应的科学研究内容和有效载荷技术指标。

2023年国外航天领域发展综述

为及时、准确地了解2023年度国外航天领域的发展动向,对国外航天运输领域、弹道导弹领域以及高超声速技术领域的最新发展情况进行了全面梳理,涉及美、俄等各国航天领域的重点型号研发、飞行试验情况以及重大热点事件等,并通过综述分析对2024年国外航天领域的发展进行了展望。

载人月球探测科学研究发展概述与趋势分析

月球是具有重要科学价值与战略价值的自然天体,开展载人月球探测,实现中国人首次登陆地外天体,将成为航天强国建设的重要标志。在载人月球探测过程中,可利用月球特殊条件及资源,开展有人参与的科学研究活动,获取月球科学、月基科学和月球资源利用等方面的研究成果。首先回顾了阿波罗计划、阿尔忒弥斯计划、嫦娥工程等月球探测任务,针对其中的科学研究任务实施情况及关键成果进行了总结,并分析了后续载人月球科学任务发展趋势。在此基础上,对人类在开展未来载人月球探测任务过程中重点部署的方向提出了建议,涉及月球样品采集、月球科学探测,以及月球原位资源利用等方面。对载人月球探测科学研究发展趋势的分析及建议,可为未来载人登月相关论证设计提供参考。

小卫星智能化技术发展展望

随着人工智能、大数据、云计算、物联网等技术在各领域应用日趋深入,航天技术也取得了迅猛发展,基于复杂任务的体系智能化、星座智能化发展成为航天新趋势。未来小卫星将向“新、小、快、灵、智、多、省、好”等方向发展,通过人工智能、数字孪生等技术实现智能化,以适应小卫星星座化、体系化发展需求。文章为应对未来小卫星快速发展需求,提出了星座化、体系化发展下小卫星特点与智能化需求,探讨了新形式下小卫星智能化发展转型,并给出了小卫星智能化发展建议。

低轨星座卫星快速开发与验证方案设计

针对低轨星座卫星快速开发与验证需求,提出试验星+工程星+接口验证平台(VPI)并行研制验证方案。通过工程星研制,对卫星结构、总装设计及供电主通道、推进贮供主通道等设计进行验证,支撑试验星设计优化与结构投产;VPI对星上电子单机接口、星上软件等进行迭代验证。通过试验星研制,对低轨星座卫星功能性能全面验证,确定星座卫星基线。该方案经多颗卫星实施验证,有效提高了低轨星座卫星验证效率。

近地小行星远距离逆行轨道监测布局与效能评估

针对近地小行星地基监测系统对日不可见盲区限制、监测体系发现与编目能力不足等问题,提出了天基远距离逆行轨道4星监测系统解决方案,据此定量化分析了天基监测系统对上述问题的解决能力,建立了配套的效能评估模型,给出了对应评估软件的实现流程,按照可见光和红外谱段完成了各要素整合后得到评分。通过分析评估,印证了远距离逆行轨道监测布局对地基监测系统不可见盲区全时可见的补偿效能,以及对目标发现编目能力的提升,可为后续天基监测体系的建设提供设计参考。

我国应对近地小行星撞击风险和动能撞击偏转研究的若干进展

近地小行星(NEA)撞击地球是人类长期面临的重大潜在威胁,基于监测预警和风险评估,实施在轨处置是防范化解NEA撞击风险的最佳途径。本文概述了国际近地小行星撞击风险应对的现状与发展趋势,介绍了2020年我国启动应对近地小行星撞击风险工作以来的主要进展。着重从实验、数值仿真和理论建模3个方面介绍了我国在动能撞击偏转在轨处置技术研究的若干进展,展望了我国即将实施的首次近地小行星动能撞击防御演示验证任务,提出了在轨处置体系能力与技术深化研究建议。

基于改进层次分析法的航天器量化风险分析方法

航天器研制风险的量化分析与评估能够有效提高资源投入和风险控制措施的精准性。为满足当前航天器项目对风险量化管理的要求,航天器风险识别与控制应覆盖研制全流程。文章采用改进层次(AHP)-模糊综合评价法,给出了风险分析与评估的方法及流程,并以遥感领域发射卫星为例,基于项目特点建立了覆盖技术、费用、质量、管理四个方面的风险要素集,运用专家打分得到风险评价隶属度矩阵,对风险等级进行科学量化,对项目间、项目内部风险要素进行分析,给出风险控制重点项目。在风险因素增多、项目数量上升的情况下,风险量化分析方法能够在比较项目间风险的严重程度、合理分配资源方面,为管理者提供更好的决策支撑。

美国地月空间安全研究进展综述

随着地月空间的探索和利用活动越来越频繁,维护地月空间安全、构建覆盖地月空间的能力建设越来越重要。文章调研美国地月空间安全发展总体情况,分析其维护地月空间安全的重点举措,包括加强军民合作、制定战略规划、推进能力部署等;总结神谕(Oracle)、敏捷地月空间飞行火箭验证(DRACO)等美国地月空间安全重点项目发展情况,涉及太空态势感知、空间推进等领域;分析地月空间安全在顶层布局、构建态势感知架构、融合发展等方面的发展特点,得出加强地月空间可持续发展顶层谋划、提前布局研究地月空间安全核心技术等启示建议,可为后续地月空间长期可持续发展提供相关参考。

宇航元器件需求工程化研究

面向宇航任务的元器件需求规划,为系统解决宇航元器件需求表达不完整、表征不准确的问题,文章提出了宇航元器件需求工程的概念并阐述了其内涵和范围,建立了宇航元器件需求工程的整体技术体系,研究了需求解析、需求建模、产品定义和需求验证等关键技术,阐述了4个关键技术在载人空间站工程中应用直流-直流(DC-DC)电源产品的典型案例。研究形成的技术体系和方法可以为宇航领域元器件需求规划、研制攻关提供参考。

装备试验数据工程管理创新实践

按照用户及上级要求,中国运载火箭技术研究院深入认真学习各级文件,细化落实各项工作,以“结对子”为抓手,重点围绕完善标准体系、升级信息系统、加强数据治理、丰富数据应用等工作,持续推进数据工程建设,逐步形成了一套服务战略决策和装备管理的试验数据工程管理体系。一、项目背景当前,以“数字化”为主要特征的信息通信技术和智能科学技术取得了蓬勃发展,陆续出现了以物联网、云计算、大数据等为代表的新一轮数字技术创新浪潮,并逐步渗透到经济、社会各个方面。

基于数字主线的弹箭产品XBOM数据管理

弹箭产品的多视图物料清单XBOM(X bill of material)是多利益攸关方从不同寿命阶段的结构组成、数据信息以及交互流程等角度对弹箭产品的全方位基础支持文件。对弹箭产品XBOM数据进行管理,统筹管控全寿命周期内的数据,可消除不同寿命阶段相关方、业务及数据间的交互脱节及单向传递,为弹箭产品实现全数字模型供应提供有效数据源支持。为满足面向弹箭产品XBOM数据的有机集成及多方协同需求,提出了基于数字主线的弹箭产品XBOM数据管理体系和方法。通过剖析数字主线框架,提出并建立了基于数字主线的弹箭产品XBOM数据管理体系。以“数据-交互-建模-应用”的体系层次为指导,提出了基于数字主线的弹箭产品XBOM数据管理方法,包含数据组织、数据关联关系分析、数据建模及数据应用。以某型运载火箭结构系统为对象,开发基于数字主线的弹箭产品XBOM数据管理体系并进行了应用验证。文中所提出体系和方法为实现弹箭产品XBOM数据管控、集成及共享提供具体指导,有利于促进我国弹箭产品全寿命周期数据管理系统的发展。

基于模型的载人登月全寿命周期故障管理方法

故障管理是管控复杂系统风险的重要途径,需要在系统研制、应用各个阶段开展相应的工作。随着基于模型的系统工程(MBSE)在航天领域的应用,也必须将基于模型的故障管理纳入到系统发展的全寿命周期之中。以载人登月任务为背景,结合MBSE方法论和传统的故障管理方法,从技术层面提出了贯穿于载人登月任务全寿命周期的任务级故障管理方法,包括基于模型的故障管理概念设计、架构设计、需求分析与捕获、需求验证与确认、故障评估与分析、操作和维护。并详述了在MBSE背景下上述内容的实现方式。最后从载人登月任务层的视角,给出了全寿命周期下基于模型的故障管理过程,为未来载人登月任务的故障管理提供了一套可行的实施框架。

航天器分系统级项目管理能力提升研究

1概述中国航天经过60余年的发展,取得了一系列举世瞩目的成就,航天事业的发展离不开项目管理的应用和发展。20世纪90年代开始,随着载人飞船任务的实施和新一代通信、遥感卫星研制任务的启动,我国航天事业发展进入一个新的阶段,特别是从载人飞船任务的研制任务开始,我国航天器研制项目管理体系不断完善,项目管理技术快速发展。随着中国空间站、探月工程、全球卫星导航系统建设等重大工程任务的实施,航天事业的项目管理技术、数字化管理技术等快速发展和应用,项目管理能力和水平得到了极大的提升。

航天电子产品的元器件成本控制策略研究

电子产品的元器件作为航天产品的基础物资,是制约航天产品生产成本的重中之重。本文在总结航天电子产品选用和成本控制工作经验的基础上,提出了航天电子产品元器件成本控制的工作思路,从建立健全元器件优选目录、制定差异化元器件质量保证模式,以及元器件选用和采购模式优化几个方面提出了航天电子产品元器件成本控制策略,以更好地支撑航天型号研制工作及产品生产任务,进一步适应我国航天事业快速发展的趋势,最终实现满足用户需求和实现企业自身市场价值的平衡发展。一、项目背景航天电子设备既要满足国家与军队对产品质量、服务、响应速度和价格等方面的需求,又应当具备快速研发和规模化生产的基本能力。

基于改进合同网协议的多星分布式任务规划

传统的集中式任务规划模式灵活性低、对中心节点的计算能力要求高,难以满足快速增长的观测需求。针对此问题,提出了一种分布式卫星任务规划方法。针对多星分布式任务规划问题,考虑合同网中招标者和投标者的目标差异,分别建立全局分配模型和局部规划模型;改进合同网协议,提出了多任务集中招标策略和任务组中标策略,并改进了评标策略以对重复规划任务进行合理分配;设计了基于改进遗传的修正合同网算法(Modified Contract Network Algorithm Based on Improved Genetics, MCNA-IG)用于求解问题;通过与Cplex和集中式任务规划算法(Centralized Mission Planning Algorithm, CMPA)对比验证了算法在观测收益率和规划耗时上的有效性。从任务完成率、观测收益率以及协商次数3个指标验证了改进合同网算法的合理性;在3种不同场景下验证了算法的稳定性。实验结果表明,算法适用于多星分布式任务规划问题。

天基信息支援体系离散事件仿真与效能评估

针对天基信息支援体系效能评估中存在的准确性与实时性无法兼顾的问题,以体系仿真为基础,提出一种基于离散事件仿真的效能评估模型构建方法。首先,基于仿真工具建立离散事件仿真模型,对体系的结构与运作流程进行模拟,并基于仿真模型构建评估指标体系,生成效能评估数据样本。之后,利用深度学习对复杂映射的强大表现能力基于深度置信网络构建效能评估代理模型,结合无监督预训练和有监督调优实现网络的训练和参数优化。最后,对仿真生成的测试集样本进行评估模型验证实验。结果表明,所提方法在计算快速的同时对原评估模型有很高的还原度。

基于数据驱动的航天器科研管理模式探索及实践

针对航天器传统科研管理模式在项目管理要素联动、研制队伍协同、研制任务实时管控、研制资源统筹分配、矩阵式管理效能发挥等方面难以适应研制任务剧增的任务形势的问题,文章提出了基于数据驱动的航天器科研管理模式,建立了信息化系统并在企业全范围推广应用,企业和项目决策层能够全面掌控研制信息、准确高效实施决策。经重大工程任务航天器研制管理应用验证,结果表明:该方法保证了航天器项目管理和企业统筹管理的成效,有力支撑了研制任务顺利实施。

小卫星星座AIT过程进度风险管控探索与实践

针对小卫星星座项目在卫星总装、测试与试验(AIT)过程中进度拖延的问题,识别出一系列影响卫星生产进度的风险,结合星座项目的特点,提出了小卫星大批量AIT进度风险管控措施,在产品交付、总装与测试过程、资源分配等方面根据关键要素,制定了流程优化方案,经在某小卫星星座AIT过程中实践,结果表明:上述措施有效的将AIT过程进度风险降至可控范围,实现了小卫星星座项目在规定期限内高质量的完成研制任务,可以为今后大规模小卫星星座研制提供参考。

一种配置矢量调节机构的全电推卫星动力学模型

为建立全电推进卫星的精确模型、设计全电推卫星的姿轨控方法及提高卫星的控制精度,针对一种配置可展开矢量调节机构的全电推卫星开展动力学模型研究.建立四关节可展开矢量调节机构的模型,推导基于可展开式矢量调节机构构型的全电推卫星的电推力及力矩模型,在此基础上建立全电推卫星的姿态轨道动力学方程.利用此模型描述全电推进卫星的姿态运动状态及轨道变化,能够准确反映出卫星的运动性能,该模型已应用于我国亚太6E卫星研制中,应用该模型对卫星进行的动力学仿真结果符合测试及分析结果,且该卫星在轨控制效果与预期一致,验证了模型的有效性.