静电悬浮加速度计在轨质心位置的最小二乘估计

本文使用国内首次搭载飞行的静电悬浮加速度计在轨数据与卫星姿态数据,对加速度计与卫星质心的相对位置进行了估计测量.文中分析得到,在卫星姿态机动时,加速度计的输入加速度主要来自于离心加速度及角加速度引入的线加速度.结合卫星姿态机动时陀螺仪的测量数据,使用最小二乘法对加速度计质心位置的三个分量进行了联合估计.结果表明:质心位置的估计精度达到约6 mm水平,主要受限于卫星平台条件和加速度计测量精度限制.利用本文方法对未来重力卫星任务进行了分析,若使用精度为1×10^(-10)m·s^(-2)加速度计以及2角秒分辨率的星敏感器,可将质心位置估计精度提高至4.6×10^(-6)m水平.

天琴惯性传感器初步设计思考与进展

介绍了引力波探测任务中惯性传感器的需求、工作原理和发展,重点讨论了LISA Pathfinder卫星惯性传感器的研究进展。对比天琴计划需求分析,讨论了天琴惯性传感器的设计要点,在此基础上给出了天琴惯性传感器的初步设计和噪声分析。最后,介绍了天琴一号惯性传感器在轨测量结果和后续研究计划。

单测试质量无拖曳卫星无拖曳及姿态系统仿真及其控制研究

以ASTRODI(Astrodynamical Space Test of Relativity using Optical DevicesI,单航天器天文激光动力学)为例介绍无拖曳卫星的结构及其工作原理.推导了其动力学方程,并在此基础上建立了卫星的动力学数值仿真器.将H_2最优控制理论运用于以噪声压制为主要目的的无拖曳卫星控制系统的设计,通过传递函数法及数值法双重分析表明所设计的控制器能符合卫星的控制要求,同时表明在控制器没计过程中采用的线性化假设是适当的.

空间激光干涉引力波探测

为印证广义相对论和开拓引力波天文学窗口,引力波探测是当前国际研究热点.本文围绕空间激光干涉引力波探测,对其科学意义、发展状况、关键技术等进行了回顾.与地面激光干涉引力波探测相比,空间探测的工作频段更低,从104～10Hz,在工作距离为百万公里量级上,预计能探测到双致密星系统、超大质量比双黑洞绕转系统、中等质量比双黑洞绕转系统,以及星系合并引起的超大质量黑洞并合等波源.为此,测距精度须达到皮米的量级,并且保证测距技术有效工作的无拖曳航天技术亦有很高的要求.本文以欧洲的空间激光引力波探测计划为例,主要对上述两项技术进行分析和阐述,并展望了空间引力波探测在我国的发展趋势和前景.

天琴无拖曳控制研究的关键问题

无拖曳控制技术利用微推进器产生的推力来补偿航天器受到的非保守力使其跟随检验质量运动,是获得超低微重力水平卫星平台的重要途径,是空间基础物理、微重力测量、地球科学和卫星导航等实验研究的关键技术之一。本文阐述了无拖曳控制的发展历程和基本工作原理,对无拖曳控制系统的组成和控制算法进行了讨论,最后简要介绍了天琴引力波探测任务卫星无拖曳控制系统的结构,并针对天琴无拖曳控制系统的研究提出了关键问题以及对未来研究方向的展望。

地球重力场空间探测:回顾与展望

地球重力场的科学数据在地球测绘学、冰川学、陆地水循环、固体地球物理、灾害监控及国防军事等领域具有重要应用价值.美、德合作研制的地球重力场反演与气候实验(gravity recovery and climate experiment,GRACE)卫星,有力地推动了地球重力场测量、反演和应用.为进一步提高重力卫星科学数据的时、空分辨率,扩展应用领域,中国及欧美等国都考虑发射升级的重力卫星,即后GRACE计划(GRACE-follow-on).该文将简单回顾重力卫星的发展历程,介绍重力卫星的数据采集技术和反演方法,亦着重阐述后GRACE计划的测量方法学、关键技术及预期结果.

天琴计划简介

天琴计划预期于2035年左右发射并部署边长约17万公里的等边三角形卫星星座,构成一个引力波天文台—天琴。天琴将对10^(-4)~1 Hz频段的引力波进行探测,为人类描绘一幅更全面的宇宙图景。在本文中,我们对天琴计划的背景和提出过程、天琴的主要探测对象和主要科学目标、天琴需要攻克的核心关键技术问题、天琴计划技术路线图及进展等进行介绍,以方便更多人加入这一项富有挑战而又激动人心的工作。

无拖曳控制技术及其应用

航天器无拖曳控制是利用推进器产生的推力来补偿航天器受到的非保守力使其跟随检验质量运动,是获得超低微重力水平卫星平台的重要途径,是空间基础物理、微重力测量、地球科学和卫星导航等实验研究的关键技术之一。结合空间引力实验和卫星重力测量计划,阐述航天器无拖曳控制的发展历程和基本工作原理,对无拖曳控制系统的组成和关键技术进行详细讨论,最后简要概括目前无拖曳控制器的设计方法。

下一代高精度卫星重力测量技术研究

以下一代高精度卫星重力测量为背景,针对低低卫卫跟踪模式与卫星重力梯度测量模式,论述了下一代低低卫卫跟踪和下一代重力梯度测量卫星方案。下一代低低卫卫跟踪重力卫星采用纳米级星间激光测距替代原微波测距,同时降低轨道高度以提高重力场敏感度。下一代重力梯度测量卫星采用原子干涉重力梯度仪替代静电重力梯度仪,原子干涉重力梯度仪在空间有超高的潜在灵敏度,可进一步提高卫星重力梯度测量的精度。同时,突破现有牛顿力学框架下的卫星重力测量技术,提出了基于广义相对论引力钟慢效应的卫星重力测量技术概念,卫星遍历地球周围空间时,通过测量星上时钟频率变化获取全球重力分布。仿真结果表明:三种新型高精度卫星重力测量技术可恢复200~305阶的全球重力场模型。

粒子在标量张量理论的二阶后闵可夫斯基近似弱引力场中的引力偏转

标量张量理论是目前为止最成功的相对论性引力理论之一,经受住了已有实验和观测的检验.随着实验和观测精度的提高,理论将得到进一步的检验.为此将该理论的可观测效应计算到二阶后牛顿近似非常必要.标量张量理论的二阶后牛顿近似结果已经由Xie等人给出.为得到有质量粒子在弱引力场中的偏转情况,利用二阶后闵可夫斯基近似下的度规解得到了粒子的测地线方程,并通过迭代的方法求得在非束缚条件下,粒子在弱引力场中的轨迹的解析解.进一步利用此结果计算了粒子在弱引力场中的偏转角(与光线的偏转角不同)并与前人的结果进行了比较.

关于非线性奇异(n+1)阶边值问题的单调性方法

本文使用单调性方法证明了如下形状的两点边值问题-w(n+ 1 ) ( t) =f ( t,w( t) ) ,0 <t<1,w(k) ( 0 ) =ak,k=0 ,1,2 ,… ,n-1;w ( 1) =b.在下解和上解之间有一个极小解和一个极大解 ,此处 ,我们允许 f ( t,w)在 t=0和

浅谈市政道路桥梁病害的防治

交通运输是国民经济的重要组成部分，城市道路桥梁工程是我国城市交通畅通的命脉。然而，工程质量是一项工程的核心，关乎城市形象、关乎经济效益、关乎民生，因而极为重要。目前，在我国城市道路桥梁的施工中，由于管理、监理、技术手段等方面的不完善，以及很多客观因素的影响，导致道路桥梁工程中存在较多的质量问题。对此，本文分析了市政道路桥梁质量通病产生的原因，并提出了控制措施。

改良有创动脉血压监测在心脏外科围手术期的临床应用

目的探讨改良有创动脉血压监测在心脏外科围手术期的临床应用。方法回顾性分析2016年1月至2019年12月北京市清华大学第一附属医院心脏外科收治的8例桡动脉或肱动脉穿刺困难或需监测下肢动脉血压的心脏外科围手术期患者的临床资料,采用Seldinger技术穿刺股动脉留置18G单腔中心静脉导管,将单腔中心静脉导管通过压力传感器测压管道与压力监测仪相连,实时连续监测动脉压力和波形,指导血管活性药物的调整,观察患者有无导管打折、渗血、穿刺处感染及血行感染、栓塞、堵塞情况发生。结果8例患者行改良有创动脉血压监测期间留置股动脉中心静脉导管时间2~29d,平均(11.0±11.0)d;股动脉留置中心静脉导管期间均无导管打折、渗血、穿刺处感染及血行感染、栓塞、堵塞取情况发生。结论股动脉留置中心静脉导管对心脏外科围手术期患者进行改良有创动脉血压监测的应用价值较高,其是一种微创、安全、有效且并发症少的有创血压监测方法,值得临床推广应用。

基于MATLAB及VB的城市交通仿真研究

将MATLAB与VB结合起来,充分发挥各自的技术优势,研发了城市交通仿真系统,包括路口交通仿真、最佳路径仿真等。利用VB建立仿真界面,提供状态参数,调用MATLAB进行数据运算,再把结果送回以供研究。系统投入运行后会很大程度地提高城市交通的运营质量、可视化程度,促进城市的经济发展。

84例再次心脏手术大出血的危险因素分析

目的总结再次心脏手术的危险因素和有效治疗方法。方法回顾2004年4月—2007年3月84例再次实施心脏外科手术的临床资料,总结不同病种病人再次手术的情况及经验。结果 83例病人手术成功。术中最危险并发症严重大出血4例,均止血成功;死亡1例,死亡率1.2%。死亡原因:术中因低心排血量综合征无法停止辅助循环。结论把握恰当的再次手术时机,术前的精心准备,术中的精细操作,能有效减少或避免再次心脏手术开胸过程中严重的大出血,提高了再次心脏手术的安全性及成功率。