差异演化算法的数值模拟研究

差异演化作为一种较新的演化算法,具有较强的寻优能力,但其优化性能受差异演化模式类型及演化控制参数取值的影响非常大。通过一组测试函数的数值模拟研究,给出了演化模式合理选取及演化参数(包括种群大小、交叉概率及缩放因子)合适取值的方法,解决了差异演化算法在应用时面临的一系列问题。此外,还基于演化能力较强的差异演化模式DE/rand/1/exp,提出了一种新的演化模式DE/rand2/1/exp,进一步提高了差异演化效率。

空间碎片防护结构设计优化理论方法研究

航天器空间碎片防护结构设计优化在国际上属前沿课题,防护结构设计优化理论方法是其关键技术之一。在防护优化理论模型及其优化算法研究方面取得了突破性进展,建立了综合各类典型防护结构构型的统一的防护优化数学模型,提出了解决防护优化问题的几种算法:混合遗传算法,改进的差异演化算法和混合差异演化算法。最后采用航天器防护优化算例对防护优化理论方法进行了测试考核,优化结果表明了本文工作的可行性和有效性。

差异演化算法应用问题研究

差异演化算法作为一种较新的演化算法,具有全局搜索能力强、控制参数少、算法简单、容易实现等特点,但在具体应用中仍面临着演化模式如何选择及最佳种群大小如何取值等问题。利用典型的五类多变量函数对差异演化算法常用演化模式进行了比较测试研究,给出了演化模式选择建议;在同时考虑种群大小对差异演化算法优化效率及优化结果两方面影响的情况下,利用测试函数对最佳种群大小的取值进行了研究,给出了差异演化算法用于多变量函数优化时种群大小的适用取值范围。

系统工程能力成熟度模型

重点介绍了两类系统工程能力成熟度模型,即美国电子工业协会开发的SECM模型及美国软件工程研究所开发的CMMI-DEV模型的框架和基本内容;此外,还分析了上述两类成熟度模型的缺陷,并探讨了模型改进途径。目的在于介绍系统工程能力成熟度模型的概念及意义,探讨模型的改进方向。

空间碎片防护结构设计优化技术研究进展

空间碎片防护结构设计优化技术是航天器防护设计的关键技术之一,在空间碎片超高速撞击风险评估软件研制基础上,国际上已开始了空间碎片防护优化软件的研究开发,而且取得了阶段性的研究成果。丈章首先对防护结构构型方案及其防护材料选择评估技术作了简要介绍；然后重点对防护结构设计优化技术的研究进展从优化模型、优化算法、敏度分析等方面进行了分析综述；最后简要给出了防护结构设计优化流程和研究工作建议。

航天器空间碎片防护结构设计优化技术研究

航天器空间碎片防护结构设计优化在国际上属前沿研究课题,也是我国载人航天后续工程急需突破的技术。文章研究了防护优化理论方法,建立了适用于各类典型防护结构的两类防护优化数学模型,介绍了所采用的优化算法;完成了防护结构设计优化软件系统的重要模块防护优化算法库及防护优化求解器的设计开发;还对防护优化求解器进行了测试考核,验证了求解器的有效性、稳定性及高效性。

INS辅助的GPS接收机快速捕获技术研究

GPS信号的快速捕获是设计高动态GPS接收机所必需解决的一项关键技术。在高动态环境下,载体和GPS卫星之间的高速运动使信号产生很大的多普勒频移,同时由于频域带宽的增加,使频域搜索点的个数增多,给接收机快速捕获带来了困难。在分析了传统捕获方法的基础上,研究了在惯性信息辅助下进行快速捕获的方法,结果表明在高动态环境下采用惯性信息辅助GPS接收机捕获的方法可以明显的减少接收机捕获的时间,提高接收机的捕获性能。

航天器系统工程技术发展思路

系统工程技术水平是航天器系统研制和创新能力的重要体现。对我国航天器系统工程技术发展问题进行了思考。首先对比分析了国内外航天器系统工程技术发展差距,阐述了国内面临的空间任务形势及系统工程技术发展要求;然后,研究构建了以系统工程过程和活动为核心,并包含任务能力支撑要素、发展基础要素和发展保障要素的航天器系统工程技术体系框架;随后,提出了航天器系统工程技术发展目标,并从专业技术发展、经验继承、活动过程研究、工具方法完善、标准规范开发和发展机制健全等方面梳理了航天器系统工程技术建设内容;此外,还探讨了航天器系统工程技术发展的实施途径。

GEO卫星基于电推进系统的倾角与偏心率联合控制方法

针对配置电推力器的GEO卫星位置保持问题,提出一种对倾角与偏心率进行联合控制的方法,建立了求解控制方程的优化模型,并针对优化模型变量多、约束复杂的问题进行降维处理,得到两种简化的求解方法,降低了求解复杂度与计算量,适合星上自主计算。采用联合控制方法,仅靠电推力器就能够同时实现卫星倾角和偏心率的高精度控制,有效降低卫星位置保持总的推进剂消耗。仿真算例表明,与电推力器只控倾角的传统方法相比,在保证偏心率控制精度不变的前提下,采用电推力器倾角与偏心率联合控制方法,15年寿命期内节省推进剂质量39kg。

GEO卫星电推力器安装位置优化研究

针对配置电推力器的地球静止轨道(GEO)卫星,研究了以位置保持效率为指标的电推力器最佳安装位置。分析了南北、东西位置保持所需推力大小与工作时间的关系,得到推力器安装位置与位置保持可控性的定量关系。分析了电推力器安装位置与角动量卸载能力的关系,电推力器的推力方向越接近垂直,角动量卸载能力越大。以位置保持效率为最优目标,考虑卫星尺寸、位置保持可控性和角动量卸载能力等约束条件,给出了电推力器最优安装位置的确定方法:根据位置保持效率及卫星尺寸约束,确定电推力器纵向与垂向安装位置;根据位置保持可控性和角动量卸载能力等约束条件,确定电推力器横向安装位置。利用一个典型优化算例对此方法进行验证,结果表明:该优化方法能够确定满足约束条件下的电推力器最优安装位置,可为GEO卫星电推进系统的布局设计提供参考。

系统工程内涵、过程及框架探讨

旨在探讨系统工程内涵、过程及框架,初步思考航天器系统工程的建设内容。首先在对数个典型系统工程定义的分析基础上,概括了系统工程内涵及特点;然后分析了系统工程全寿命周期过程及系统研制阶段;最后提出了具有三层次结构的系统工程框架,分析了系统工程组成要素,并初步探讨了航天器系统工程建设思路。

航天器系统方案设计模式研究

航天器系统方案设计是航天器系统工程研制的关键阶段工作,直接决定了航天器的综合性能及研制成本。分析了当前系统方案设计模式存在的问题;根据航天器系统工程的特点及要求,提出了系统方案设计模式改进的原则与思路;重点从组建专职系统方案设计项目组、改进系统方案设计工作管理、完善系统方案设计过程方面,研究探讨了系统设计模式改进方案。

氨水储槽失效预测及跟踪调查

通过对氨水储槽近 4年工作历史跟踪 ,分析了此类容器在氨水环境中短期内发生失效泄露的原因。用X射线法对经热处理后的、新安装的氨水槽进行了较详细的应力测试 ,得出了残余应力较大、热处理效果不理想的结论。该氨水槽投产后不到一年 ,即出现裂纹 ,导致氨水泄漏 ,在使用的近 4年里 ,已发现 70余处泄漏点。对氨水槽的残余应力状况进行了复测 ,残余应力下降幅度约占 5 0 % ,但焊缝区的残余应力仍高于 0 .5σs。跟踪调查结果表明 ,氨水储槽的泄漏是多方原因造成的 ,包括原材料选择、热处理效果 。

GPS/INS紧组合系统导航性能研究

为了提高组合导航的精度和抗干扰性,采用了直接利用GPS接收机原始测量信息(伪距、伪距率)的紧组合方式,详细推导了该组合导航系统的模型,根据全球定位系统(GPS)的误差模型及惯性导航系统(INS)在地固系中的误差方程,以伪距差为量测输入,设计了GPS/INS组合导航系统的卡尔曼滤波器。仿真结果表明,该组合方法可以充分利用GPS的信息修正INS的导航误差,与此同时,INS可以辅助GPS重新快速捕获卫星信号,满足一定的导航精度需求。提高了组合导航系统的容错性,对各种载体的精确导航与制导具有一定的现实意义。

国外地球静止轨道在轨服务卫星系统技术发展概况

地球静止轨道（GEO）在轨服务技术在促进经济、国防和空间技术发展方面有重要意义。本文概述了国外在轨服务卫星系统技术研究进展，包括美国、欧洲及其他国家的GEO在轨服务研究计划和美国在轨服务关键技术的试验情况，从目标监视和导航测量、捕获连接、在轨服务机械臂和组合体动力学参数辨识及建模控制等方面介绍了在轨服务的关键技术进展情况。总结了在轨服务卫星系统技术的发展现状，提出了未来GEO在轨服务卫星系统技术的发展展望。

通信卫星无源互调控制及验证研究

介绍了针对通信卫星无源互调的分析和控制手段,通过调研国外成熟广播通信卫星和移动通信卫星的无源互调风险评估和控制措施,总结了这些具体的分析方法、控制措施和原则。研究了目前常用的无源互调的测试方法以及国外通信卫星对部组件的测试计划。以上研究内容可作为国内通信卫星进行无源互调控制和验证手段的参考。

空间碎片防护结构设计优化软件系统总体设计和研制进展

空间碎片防护结构设计优化软件系统(简称防护优化软件系统)是空间碎片防护设计软件包MODAOsT的重组成部分,是我国独立设计开发和拥有自主知识产权的空间碎片防护设计优化软件工具。简介绍该软件系统研制的工程背景、研究目标和技术指标;重点讨论其系统框架结构、主程序流程、主程序模块及其逻辑关系设计,总结该软件系统研制工作进展,并给出初步应用算例;展望相关后续工作和应用发展。

一种通信卫星天线性能预测技术

针对通信卫星天线性能预测问题,提出了采用几何绕射理论(GTD)算法进行仿真分析,利用仿真分析软件,计算了无星体和有星体影响情况下的通信卫星天线性能,通过优化天线布局参数改善了天线间的耦合度。结果表明,该方法可实际应用于优化通信卫星天线设计,达到提前预示整星条件下天线性能的效果,提前规避天线受到星体影响后性能变化较大的风险。

电动汽车全油门加速抖动问题研究

该文旨在研究电动汽车在全油门加速时可能出现的整车抖动问题,并提出相应的解决方案。通过抖动原因分析、抖动影响因素探讨及试验测量方法的应用,深入了解抖动问题的本质,同时采用设计与试验数据分析的方法对试验数据进行分析,利用数值模拟对抖动问题进行探讨,提出针对抖动问题的解决方案,以提高电动汽车的加速性能和乘坐舒适度,促进电动汽车行业的良性发展。

航天器缠绕肋天线缠绕过程动力学建模与仿真

航天器缠绕肋天线缠绕过程,涉及柔性大变形与大范围运动的耦合、阻尼因素影响,以及缠绕肋条与中心毂接触碰撞等动力学问题,是获取缠绕肋天线展开特性的重要输入。文章应用空间绝对节点坐标法对缠绕肋天线建模,基于比例阻尼模型推导了阻尼力对绝对坐标列阵的雅克比矩阵,建立了缠绕肋条与中心毂的刚柔耦合系统接触碰撞检测模型。通过对缠绕肋条缠绕过程进行仿真,获得了缠绕肋条缠绕过程的动力学响应,分析了阻尼系数选取对缠绕速度、中心毂接触力的影响,结果可为缠绕肋天线展开过程的动力学分析提供输入,并为缠绕肋天线研制过程中缠绕、展开试验提供参考。