一种翻滚非合作航天器抵近绕飞避障轨迹规划和跟踪控制方法

针对空间无人在轨服务任务中翻滚非合作航天器抵近、绕飞和避障问题,在目标特征部位本体坐标系,建立了轨道和姿态相对运动模型.设计了抵近和绕飞策略,以抵近轨迹的燃料和时间最优为目标函数,考虑规避障碍物情况,结合动力学和路径等约束条件进行轨迹规划,最后采用高斯伪谱法对连续最优控制问题进行离散转化,对转化后的非线性规划问题进行求解,得出最优路径.同时基于轨道和姿态协同的六自由度轨迹跟踪误差模型,设计了全状态反馈轨迹跟踪控制律,在相对运动姿态和轨道模型的基础上,对控制过程进行了闭环仿真验证,结果表明了姿轨耦合轨迹跟踪控制律的有效性和稳定性.

全电推进卫星轨道优化的推力同伦解法

全电推进卫星的入轨过程是一个典型的多圈小推力轨道优化问题,由于其推力器加速度小,变轨圈数多,造成其最优理论解的求解较困难。为解决该问题,利用最优控制理论建立了全电推进卫星变轨优化的间接法模型,将变轨优化问题转化为协态变量初值猜测的两点边值问题。从大推力问题开始,通过遗传算法获得大范围猜测值并结合系列二次规划方法获得大推力的精确解。采用推力同伦思想,使用逐渐缩小推力的方式完成小推力问题的求解。仿真算例表明,采用推力同伦的方法,通过数十次的推力缩减即可有效解决多达上百圈变轨的静止轨道全电推进卫星入轨优化问题。

机载型航模电热式发动机智能点火装置

航空模型运动作为一项动手兼动脑的综合性科技活动,如今国内已经有了相当大的规模,但对于油动模型,其发动机的启动还存在一些问题。航模电热式发动机点火启动之困难司空见惯,究其原因:一是发动机本身结构过于简单;二是发动机工作状态不好或电热塞本身有故障;三是传统的点火器性能欠佳,不适合长时间连续使用且功能单一;四是发动机的油路与电路相互牵扯的故障有时难以正确区分,操纵者多数凭经验操作或盲目乱调;五是油动航空模型又是这类活动最具难度的项目,因而使许多热衷于空模的爱好者难于入门。另外,由于发动机电热塞的位置离螺旋桨很近,启动时对电热塞加电,不仅不方便,而且高速旋转的螺旋桨易打伤手指。上述种种问题大大阻碍了航模这项综合性很强科技活动的开展与普及。为了适合航模初学者使用,必须大幅度降低初学者的入门难度,必须设法弥补发动机本身结构过于简单而导致难于点火启动的问题,必须彻底扭转多年来操作者对发动机盲目操作的落后格局,而且要设法使发动机点火启动更方便,更可靠,更安全。因而设计、制作一款使用方便、点火有劲、使交叉而又复杂问题趋于简单的智能点火装置尤为必要。为降低制作成本、尽量减轻点火装置重量,设计方案原则上不采用单片机技术,而采用普通电子元器件和基于实践的非典型性电路设计方案。筛选出与设计要求相匹配的DC/DC开关电源模块,并强化、完善其相关性能,摸索出简捷而特殊的电路。采用少量的普通元器件,实现电热塞在线智能检测和逻辑指示,使操作者能时刻能观测到电热塞和点火装置的工作状态,使得电热塞在发动机点火启动过程中始终处于最佳工作状态。项目旨在彻底解决航模发动机油路与电路相互牵扯的顽症,从而使航模发动机的点火启动不再那么困难。

电热式模型发动机点火装置的设计、制作与维护（下）——使用与维护篇

九，新型点火装置的使用 1．几种不同外观的点火装置该工具型DC／DC点火装置按照外现可分为：A型、A型改进型（图23、囤24）、C型和C型改进型（图25、图26）。前两款的特点是装置面板上只有1个指示灯D1，而后丽款面板上有2个指示灯D1和D2。这4种点火装置均输出固定电压，内部电路结构无本质区别，核心部分电路工作原理完全一样，这给爱好者的使用和维护带来了方便。

阳春三月 草绿“鹰”飞——第二十届北京航空航天大学“冯如杯”学生学术科技作品竞赛札记（下）

十三、“新航线号”扑翼机 飞机的问世实现了人类飞行的梦想，但有一种飞行模式，人类至令也没有真正将其征服，那就是扑冀飞行。除去材料方面的难点，实现扑翼飞行还有很多困难，如传动，平衡控制、以及如何实现既能扑冀又能向前飞行等。

电热式模型发动机点火装置的设计、制作与维护（中）——设计与制作篇

五、点火装置的电路设计 总体的设计思路是根据DC／DC（直流电压转换为直流电压）能量守恒原理，筛选合适的集成电路和外围电路，采用少量的普通元器件组合实现DC／DC，将输入的高电压、小电流转化为电热塞工作需要的低电压、大电流。

电热式模型发动机点火装置的设计、制作与维护（上）——现状与沿革篇

航空模型运动集科技、体育于一体，涉及学科广、要求动手能力强。尤其是传统的油动模型飞机顶目．初学者入门的第一件事就要学习如何启动模型发动机。尽管顺利启动发动机在一定程度上可增加初学者参加这项活动的信心，但传统点火器所存在的这样或那样的问题，增加了爱好。

一款多功能航模工具箱

对航模爱好者们来说，外场工具箱再熟悉不过，但国内市场却很少见一款功能齐全又实用的工具箱。针对目前工具箱普遍存在的简陋和功能不全，实用性等跟不上航模和电子技术发展的状况，在继承传统工具箱部分优点的基础上，本人根据多年实践，设计制作了一款航模多功能工具箱。为简化制作难度，方便外场使用，笔者采用了不同功能相对独立的模块化设计方案。这款工具箱集成的设备、放置的工具和配件不仅能够满足油动或电动航模在外场所需的所有功能，还可为手机在外场应急充电。

航模飞行的好帮手--遥控飞行模拟器（14）

AeroFly Professional Deluxe的应用（2） 基本设置在主菜单中设置完各项后，把发射机油门收到底，单击“Fly”按钮进入飞行界面，会看到模型飞机停在屏幕中央。最后一次练习时设置的场景和机型、观察者模式和视野、环境和图形都会记录在计算机中，下次启动程序时将自动调入。

航模飞行的好帮手——遥控飞行模拟器（13）

AeroFly Professionat Deluxe是IPACS公司出品的一款很好的模拟器，几乎具备目前流行的模拟器所具有的全部功能，如丰富的可选机型和场景、通道控制、复杂环境控制、飞行录像与回放、模型飞机参数设定等，在国外航模爱好者中拥护者相当多。看一下图1，就知道AeroFly会带给您多么逼真的视觉效果，其摔机效果尤为真实（图2）。

玩转航模需学电子技术

一些航模爱好者在制作、操控方面身手不凡，却对日新月异的电子技术反应迟钝、不够重视，仅局限于区别电池的正负极，或在设备中接一只开关等简单技能，与电子技术在航模上的广泛应用和快速发展十分不相称。

航模飞行的好帮手——遥控飞行模拟器（15）

AeroFly Professional Deluxe的应用（3） 基本设置 4．“Flight Info”菜单 上期介绍了飞行界面中的“File”、“1．View”和“2．View”三个菜单，接下来介绍第四个菜单“F1ight Info”。它用来控制屏幕右下角的飞行信息窗口（图20），可显示模型飞机当前的六项信息：速度、高度、海拔、航向（用角度表示，“0deg”表示机头向北）、发动机转速（包括螺旋桨发动机、涡轮风扇发动机和涡轮喷气发动机）、

航模飞行的好帮手——遥控飞行模拟器（16）

AeroFly Professional Deluxe的应用（4） 高级功能 2．双人飞行模式 上期介绍了AeroFly高级功能中的“Contest”（比赛）功能，接下来介绍双人飞行模式。该模式分别用发射机和游戏杆控制两架模型。游戏杆的校正和通道分配方法与发射机相同。

介绍一款外场恒流补电器

市场上的充电器种类虽多，但适合中小型电动航模在外场使用的较少。选手或爱好者通常都是前一晚在室内给电池充满电，第二天再拿到外场用于飞行。然而经过一晚上的放置，电池峰值电压会因自放电等因素大幅下降，其可产生的较大爆发性能量也损失掉了。针对这种情况，作者自制了一款外场恒流补电器．特别适合电动竟速、耐久，自由飞，留空等项目。赛前若用它对动力电池组进行补电，能有效改善峰值电压大幅跌落的现象，使电动模型飞机一出手就迅速爬高，在比赛中抢占先机。

航模无线电遥控设备发展简介（15）--JR X-3810 ADT的使用（上）

日本产JR X-3810ADT是一款通用型8通道遥控设备，可用于操控固定翼模型飞饥（ACRO）、模型直升机（HELI）和模型滑翔机（GLID）等。它能存储10组不同类型的模型资料，具有混控功能，且采用数字式微调，完全取代了使用机械式微调的X－3810，受到国内一些航模爱好者的喜爱。

航模无线电遥控设备发展简介（16）——JR X-3810 ADT的使用（下）

X-3810ADT的功能模式设置 打开X-3810ADT，同时按住“SEL”和“DN”键，即可进入功能模式菜单（Function Model）。此菜单共分两屏，用“SEL”或“DN”键翻屏。

阳春三月 草绿“鹰”飞——第二十届北京航空航天大学“冯如杯”学生学术科技作品竞赛札记（上）

2010年4月17日，春寒尚料峭，北京航空航天大学一年一度的“冯如杯”学生学术科技作品竞赛拉开帷幕。作为北航声誉最高、参与面最广、学生积极性最高的科技赛事，这项以“中国航牢之父”冯如命名的比赛，今年迎来了自己的20岁生日。下面向大家介绍这届“冯如杯”的部分参赛作品。