跨声速气动参数在线辨识方法研究

以增广扩展卡尔曼滤波作为在线辨识工具,对再入体跨声速区的气动参数在线辨识方法展开研究。系统分析了增广扩展卡尔曼滤波对状态和参数联合辨识效果,发现缓变气动参数辨识效果良好,但气动参数变化剧烈时辨识结果有较大偏差,为克服这一缺点,将强跟踪思想引入到一般的增广扩展卡尔曼滤波器中。通过仿真表明,强跟踪增广扩展卡尔曼滤波器可以有效克服一般增广扩展卡尔曼滤波在参数变化较大时估计误差较大的缺点。

柔性航天器动力学建模及模型降阶研究

针对柔性航天器振动影响飞行器姿态稳定性和精度。为了解决上述问题,提出了多柔体航天器的动力学建模。首先,根据工程实现的假设振型法,采用拟坐标拉格朗日方程,推导出带有刚体模态的二阶系统刚柔耦合动力学模型,其中,为了减少模型计算量,通过坐标变换将刚体模态和柔性模态解耦,利用一种刚体模态解耦的二阶不稳定系统的模型降阶方法,并对航天器多柔体系统动力学方程进行了仿真分析,结果飞行姿态稳定,满足了精度要求,表明了动力学建模与模型降阶法的有效性和正确性。

Starlink激光终端卫星现状分析

利用Starlink星座公开的轨道数据,对2021年初入轨的极轨激光试验卫星和当年9月开始的业务激光星座部署的完成情况、轨道构型设计、星座维持控制策略和激光通信跟踪参数等进行了分析和计算,极轨激光试验卫星进行了2个阶段的近、远距离的激光通信试验,业务星座中的880颗卫星已经完成了网络的基本构型,具备了使用激光终端进行业务组网的条件,同时,这些采用电推进控制系统的卫星轨道控制频繁、相位保持精度高,分析和计算结果与轨道维持策略对后续建设大规模星间链路的星座具有很强的参考价值。

一种新型挡光环的设计

传统形式的挡光环是将挡光环与遮光罩内壁垂直设置,文中设计的新型挡光环是将挡光环与遮光罩内壁倾斜设置,使入射杂光的反射光线和一部分散射光线在挡光环与遮光罩内壁所夹的空间内多次衰减无法出射,剩余的散射光线也大多逆向光学系统传播,大大消弱了到达探测器的杂散光。新型挡光环的倾角α要始终保持α>β(β为入射杂光与遮光罩内壁的夹角)的分布,才能避免一些照射到挡光环表面上的杂散光直接散射进入光学系统。文中以探测微弱星体的卡塞格林空间相机为例,在外遮光罩内部分别设置2种构型的挡光环,用T racepro软件进行建模与仿真,结果表明:采用新型挡光环的空间相机与采用传统型挡光环的空间相机相比,其探测的星等提高了4个等级。

大口径平面镜的计算机辅助瑞奇-康芒检验

在瑞奇-康芒检测中,被检平面本身所固有的像散和大曲率在被检系统波像差数据中都表现为像散。由于被检平面处于发散光路中,这就使得平面面形与系统波像差之间的关系(即影响函数)变得十分复杂,推导起来十分困难,只能进行定性或半定量检测。文中介绍了如何通过计算机光线追迹模拟瑞奇-康芒检验,在两个瑞奇角下得到两组影响函数,以此建立过定方程组,由干涉仪检测得到的两个不同瑞奇角下的系统波像差,通过最小二乘法解过定方程组,拟合得到被检平面镜的面形误差;实现了大口径平面镜的定量检测,并以平面镜直接检验的面形误差作为对比,检验结果的一致验证了该方法的准确性与可行性。

可见光、红外一体化两用相机的光学设计

主要介绍可见光与红外一体化两用相机的光学系统设计。可见光、红外波段公用口径为1 m的主镜,可见光波段450～900 nm,采用折轴三反系统,焦距f1=12.0 m,视场1.5°×0.5°,选用TDICCD;红外波段范围8～12μm,采用主聚焦系统,由主镜和3片锗镜组成,焦距f2=2.0 m,视场2w=2.0°,采用红外非制冷探测器。主聚焦系统的校正镜组在次镜后方一定的距离,次镜固定件可以旋转180°。旋入次镜时,光线由主镜反射进入次镜,再依次经折轴镜与三镜反射到达可见光TDICCD,实现可见光成像;旋出次镜时,光线由主镜反射进入红外校正镜组到达红外非制冷探测器,实现红外成像。系统正是通过这种次镜的旋入旋出来实现双波段光学系统的切换。该系统将可见光与红外系统整合在一起,减小了系统的重量和体积,可使其在运行轨道上实现一星两用。

高精度星敏感器随机振动分析

为了验证高精度星敏感器是否能承受飞行器发射过程中产生的随机振动载荷,对其进行了随机振动分析.从振动理论入手,详细阐述了高精度星敏感器随机振动分析过程中功率谱密度的确定.利用有限元分析软件Patran和Nastran对其进行随机振动分析,结果表明发射过程中产生的随机振动对高精度星敏感器的影响非常小,为其结构设计提供了依据.

平行光管主反射镜的支撑优化

平行光管中主反射镜的口径最大,支撑也最困难.对用于平行光管设备中口径为1000 mm的主反射镜浮动支撑进行了优化分析.利用ANSYSY中强大的优化分析模块对主反射镜在3点、9点、18点、24点和27点5种不同支撑点数量下的模型进行了优化.最后对这5种优化模型都给出了自重变形分析,得出了主反射镜镜面变形云图并计算出对应的PV值和RMS值.综合考虑了镜面面型要求和工艺性等后,确定了最佳支撑点数为18点,并且点的分布遵循优化模型.

应用于空间环境的高精度复合材料的热变形研究

针对某航天器上用于安装精密仪器的外伸杆件,选取碳纤维与SiC两种材料制作样件,采用激光干涉的微变形测量方法对两种材料杆件的热变形量做了详细的测量,试验结果显示碳纤维杆件的热变形量要明显大于碳化硅杆件的热变形量,且碳纤维杆件会产生塑性变形.根据试验结果及空间环境下的热-结构藕合的分析,提出SiC材料更适合应用与该高精密杆件,且通过热控措施将杆件的平均温差控制在1℃以内,可以满足该杆件热变形小于1角秒的精度要求.

中法天文卫星(SVOM)伽玛暴联合探测任务

中法天文卫星SVOM是中法两国合作的伽玛暴探测任务,由中国国家航天局(CNSA)和法国国家空间研究中心(CNES)批准立项,中国科学院负责总体研制.SVOM是继美国SWIFT任务之后最重要的伽玛暴多波段探测项目,是一颗功能强大的天文卫星,具有多波段观测、快速机动、灵活操作及地面后随观测能力.SVOM将开创一个非常广阔的探测领域.本文介绍了项目组织、任务目标、卫星和有效载荷、地面段以及运控概念.

CFD大型软件系统分布式并行处理模型研究

本文介绍了一种基于网络环境的CFD大型软件系统分布式并行处理模型。通过对进程同步。