航天器最优再入轨迹的选择分析

本文研究的目的是想获得具有最大有效载荷的航天器最优再入轨迹。返回段航天器的最大有效载荷等价于航天器离轨点所耗燃料质量与热防护系统（ＴＰＳ）质量之和达极小。文中把最大有效载荷的再入轨迹分三种情况作了分析：航天器ＴＰＳ质量不确定时，通过返回轨迹优化来获得航天器的最大有效载荷，并选择确定相应ＴＰＳ的质量；ＴＰＳ质量已确定时，通过再入轨迹优化来获得航天器的最大有效载荷；ＴＰＳ质量足够大时，通过多次穿越大气层来获得航天器的最大有效载荷。本文的结论可为航天器再入轨迹与ＴＰＳ的一体化选择提供思路。

欠膨胀超音速燃气自由射流的工程计算方法

针对欠膨胀燃气射流提出了一种工程计算方法。该方法用准一维完全等熵流计算起始膨胀段，用修正过的动量均化特性模型计算射流初始段，射流主段计算则利用流场的自模性来实现。该方法快速简便，结果能较好地近似欠膨胀火箭燃气射流的射流特性及参数分布。与动量均化特性模型相比，本文的方法在处理射流初始段上更趋合理。

航天器四冲量固定时间最优交会

本文研究了航天器的四冲量固定时间最优交会问题及仿真。在两航天器相对运动线性化方程组和最优交会基本方程组基础上，利用特征矢量的对称性，求得了最优点火时间、最优推力和速度增量的计算方法。仿真结果表明，该方法是可行的。

航天器再入轨迹与控制进展

本文系统地总结了航天器再入轨迹与控制的最新进展，从９个专题对取得的研究成果、存在的问题及发展趋势作了分析。这些专题是最优再入轨迹计算与控制问题的提出及意义，再入飞行轨迹的性能指标，最优再入轨迹的近似计算与精确数值解，再入制导与控制系统，各类最优气动辅助变轨问题，航天器的组合导航系统，小型再入体的动力学特性及控制问题，再入飞行中的突防与拦截问题，一些再入问题的相互关系等。

航天器异面气动力辅助变轨大气飞行段的最优轨迹

本文研究航天器利用气动力辅助变轨实现由远地轨道向近地轨道异面转移问题，就航天器利用大气飞行实现减速及轨道平面机动提出了一种考虑过程约束存在时的优化设计方法。通过方案设计将函数优化问题转换成参数优化问题，并利用美国航天飞机数据进行了模拟计算，得到满意结果。

航天器最优再入轨迹的近似解

采用格林函数法,导出了最优再入轨迹的三种过程约束(气动加热率、动压、升力约束)条件之间关系的近似定量描述。求解了航天器同时受三种约束条件时各种性能指标下的最优再入轨迹的近似解,及相应的最优控制规律。通过对近似解与控制规律的结构分析,得到了一些重要的结论。

微波等离子推进器性能预示的工程算法

对微波等离子推进器提出一种快速性能预估的工程算法。假设谐振腔内的工质参数均匀、气体与微波之间的能量耦合良好、喷管内流动为一维管流，利用等离子体的等温模型可以快速地对微波等离子推进器性能进行估算。采用可变节点划分方法处理喷管流场，避免了喉部奇点。计算给出一系列不同输入微波功率、工质流量及放电管内压强条件下合理的发动机性能参数。

航天器对接系统中相对运动参数测量的计算机视觉方法

本文基于三维计算机视觉技术提出了估计对接过程中相对运动参数的一种新方法。根据安装在追踪航天器上的双目视觉系统,建立了两航天器之间的相对运动数学模型,并采用最小二乘法及约束优化方法获得了两航天器相对位置和姿态参数。该方法无论在图像特征点检测,还是在进一步进行动态体视分析方面,都优于文献[1]。仿真结果表明这种方法是可行的。

航天运载器采用负升力返回再入研究

研究了采用负升力返回时航天器的再入走廊与轨迹，通过数值仿真和与正升力再入时的结果比较，得到结论：在大升阻比情况下，采用负升力再入时的返回走廊前三分之一段较采用正升力的相应部分宽度有较大增加，离轨点所耗燃料质量与热防护系统质量之和较正升力再人时的情况有一定减小；在小升阻比情况下，正、负升力再入时轨道特性、有效载荷基本相同。从而得出，负升力再入概念在提高有效载荷上明显优越于正升力再入概念。

高过载条件下绝热层烧蚀实验方法研究 (Ⅱ)收缩管聚集法

发展了一种能开展高过载条件下绝热层烧蚀研究的模拟实验方法———收缩管聚集法,研制了收缩管聚集高过载模拟烧蚀实验装置。对实验装置及固体火箭发动机过载条件下的三维两相内流场开展了对比数值模拟,结果表明这种实验装置产生的高浓度粒子流与40g纵横向过载条件下发动机内形成的高浓度粒子流状态很接近,说明这种实验方法是可以模拟高过载条件下绝热层烧蚀环境的。利用这套实验装置开展了高浓度粒子流冲刷条件下绝热层烧蚀实验,对6种绝热材料开展的烧蚀实验表明:所有试件表面均被冲蚀出一个凹坑,说明粒子冲刷对绝热层烧蚀影响很大。凹坑最大烧蚀部位与数值模拟得到的粒子浓度最大部位基本吻合。

复合结构喷管热强度有限元分析

本文采用有限元法对复合结构喷管进行了二维瞬态温度场和应力场计算。在温度场计算中采用了网格变换法以考虑烧蚀动边界并有效地消除了大温度梯度情况下温度振荡现象。算例表明，本文提供的分析方法简单可靠，易于工程实践采用。

固体火箭发动机内流场研究的新动向

对固体火箭发动机内流场的研究作了总结性的回顾，并对近年来该研究领域的若干新动向作了介绍，即粒子沉积研究、基于非结构网格技术的内流场数值模拟、复杂内流场模拟试验、分区计算技术、燃气流动与装药结构分析的一体化模拟、“真三维”流动数值研究。这些新研究技术的介绍对跟踪国内外固体火箭发动机内流场研究的最新进展，推动我国该领域的研究水平有指导作用。

导弹折叠翼的机构弹性动力学分析与仿真研究

给出某导弹折叠翼展开动力学分析的仿真模型，在机构的运动学和刚体动力学分析的基础上，运用机构弹性动力学的理论对其进行了分析和仿真研究，算例证明，此方法是正确而且可靠的。其中计算程序具有相当的通用性，以适当修改可用于具有平面连杆机构的折叠翼展开动力学分析。

Radon变换在低信噪比图像中的线段检测

Radon变换在数学理论上有重要价值,并可用于图像直线特征的提取,但是在检测线段时,Radon变换无法提供线段的端点以及长度信息,低信噪比时检测难度加大。探讨了Radon变换在低信噪比图像特征检测的适用性,分析了Radon变换的优势与不足,并从信息融合的角度出发,提出了Radon变换补充的应用策略,对低信噪比的机场跑道图像进行了验证,显示出较好的检测效果。

导弹级间热分离流场的数值预示

针对多级导弹级间热分离这一复杂环境条件，用数值模拟的方法对级间段流场进行了预示。计算采用Ｇｏｄｕｎｏｖ有限体积格式，对非定常轴对称欧拉方程进行求解。计算结果为级间分离段和发动机热防护的设计提供了理论依据。

分布式测控环境下的实时通信研究

面向服务于航空试验的测控系统，提出了通过构架分布式测控环境的方法实现航空测控系统集成的构想，分析了航空试验测控系统中实时通信的特殊性，设计了基于以太网络的实时通信协议，并在此协议之上实现了分布式测控环境下的实时通信服务。

固体推进剂裂纹对流燃烧流场的数值模拟

对固体推进剂裂纹内的对流燃烧流场进行了数值模拟，计算采用隐式ＴＶＤ格式求解有加质的二维粘性可压流的控制方程，并且考虑了侵蚀燃烧效应，计算获得了对流燃烧条件下裂纹内部压力分布，讨论了裂纹长度、高度对裂纹尖端压力的影响。

对数极坐标变换识别算法在成像制导中的应用

图像匹配是成像制导系统中常用的目标识别算法,但实时目标图与基准目标图存在的尺度差异以及旋转不可避免,这也导致失配率提高。针对这个问题,引入对数极坐标变换运算,根据对数极坐标图像的尺度、旋转不变性提出了新的目标匹配识别算法,一方面保证了在尺度变化及旋转下的高匹配率;另外新算法结合了变换图目标区域的轴向投影统计策略,保证了匹配运算量的降低;文中仿真实例验证了算法的优势与有效性。

微波等离子推进器(MPT)的应用探索研究

重点分析讨论了微波等离子推进器（ＭＰＴ）的基本原理、结构特征和应用前景，并通过对已有理论与实验研究结果的分析，认为ＭＰＴ是一种高比冲、长寿命的小推力动力装置，特别适合用作空间动力，进行航天器的轨道转移、姿态控制、位置保持、对接交会和星际航行。尽管ＭＰＴ目前仍处于理论探索与实验研究阶段，但研究结果表明，它是前景十分诱人的新型空间动力系统。

动态负载仿真系统研制中的关键技术问题

论述动态负载仿真系统研制中的关键技术问题。