BP神经网络的宇航服多维意象造型评价方法

目标为适应宇航服造型设计对“大国形象”多维意象识别的需要,提出了以“大国形象”为导向的宇航服造型设计评价模型构建方法。方法 在大量用户调研的基础上,对“大国形象”意象集进行筛选,并采用认知实验与聚类分析相结合的方法获得宇航服产品的代表样品。采用语义差异法,对“大国形象”感性意象集中初步筛选词和宇航服产品代表样本之间的映射数据进行检验和分析,对得到的数据结果进行主成分分析,以获得宇航服产品对“大国形象”感性意象的认知空间。同时,根据全局HIEs解构原则和宇航服产品的功能约束清单建构宇航服产品造型特征空间。采用语义差异法和认知测试,得到宇航服造型多维意象认知空间。利用BP神经网络,以样本关键HIEs评价经数字编码后作为输入层,以各意象词下样本的感性意象均值作为输出层,构建宇航服造型意象评价模型。随后,采用留一交叉训练法对评价模型的准确性进行验证。结论 该评价模型能够有效解决造型特征与多维意象之间的映射及匹配,论证了造型意象和认知空间之间存在的关联性,探索出设计目标和设计意象关联判断的实践方法。

舱外航天液冷服传热分析

简单介绍了舱外航天液冷服的结构、功能 ,分析了通风气体与液冷服基础服装间的对流换热、液冷服的传热传质过程 ,给出了液冷服传热传质数学模型。通过舱外航天服液冷通风系统与人体的联合热生理实验 ,该模型得到了验证 。

中国空气动力研究与发展中心的空间碎片超高速撞击试验研究进展

介绍空间碎片超高速碰撞试验方面的研究进展,主要包括:试验能力、在航天器部件和防护结构方面的超高速碰撞试验等。在试验能力方面,发展了8序列激光阴影照相技术,为瞬态撞击过程监测提供了有效手段;在超高速碰撞试验研究方面,开展了温度对Whipple防护屏弹道极限的影响研究、铝合金板的超高速撞击碎片云特性研究,以及舷窗玻璃、压力容器、舱外航天服、模拟电子设备等的超高速碰撞试验,获得了相关试验件的撞击特性。

航天服压力防护技术发展与构想

在载人航天任务中,航天服压力防护功能是为人体建立起赖以生存的压力环境,压力服作为实现压力防护和工效保障能力的基本载体,是航天服设计改进的核心部分。本文通过回顾压力服在早期技术验证、随登月任务和载人空间实验室、航天飞机任务和空间站建设运营各不同阶段任务需求的发展历程,总结了航天服压力服防护技术的演变特征。针对未来空间探索目标的环境特点以及多目的地的任务规划,开展了后续航天服压力防护技术需求分析。在此基础上,结合压力制度选择、结构实现形式以及材料工艺能力等方面分析,提出了短期可能实现的变压力制度软式压力服和作为长期目标的局部机械反压式压力服的方案构想和关键技术,为未来先进航天服的发展和研制提供参考。

水升华器散热系统分析

对舱外航天服热控系统所采用的多孔板水升华器的主要工作模式进行了讨论。研究了控制升华模式和周期模式工作的参数。在对多孔板多孔结构进行简化假设的基础上，建立了相关的数学模型，来预测水升华器的工作模式和换热器表面的温度。

舱外航天通风系统传热分析

简单介绍了舱外航天通风系统的结构、功能 ,分析了通风气体、液冷通风系统及环境间的换热过程 ,给出了通风系统传热数学模型。通过舱外航天液冷通风系统与人体的联合热生理实验对该模型进行了验证。

舱外航天服热平衡试验的外热流模拟方法

适合出舱行走的舱外航天服外形复杂,而且其空间外热流极其复杂,这样如果按照传统的热平衡试验的外热流施加方法,以热流计目标值来调节红外笼各个加热分区的功率将会带来很大的复杂性。为此,本文章提出了采用试验与计算相结合的方式来进行外热流模拟,即通过建立舱外服热试验模型,进行试验外热流分析计算来确定各个红外笼加热分区的供电功率,并根据计算结果对外热流施加情况进行统计和分析。此种外热流模拟方法在节省大量试验时间及成本的基础上,可以准确的计算出试验实际施加外热流与规定施加外热流的偏差值,提高了外热流模拟的准确性。

美俄新型登月航天服技术研究进展

载人登月,对航天员穿着的航天服提出了多样化的使用环境要求,特别是出舱活动(EVA)期间的需求。通过航天服的研发,美国对登月航天服压力服、液冷服、生命保障系统和通信电子系统等进行了重点研究,制定了相关指标体系,并进行了权重因数评估,建立了地面模拟试验设备,并通过激光扫描和计算机建模等手段,有力地促进了新型登月航天服的研制。俄罗斯也基于"海鹰"-M航天服,提出了行星压力服设计概念,还特别研究了提供下躯干活动性的相关部件技术。最后,提出了对我国自主研制新型登月航天服的有关建议。

舱外活动系统述评

舱外活动(EVA)系统可分为3部分:1)航天员装备系统,包括舱外航天服(EVA航天服)、安全系绳和机动装置;2)空间支持系统,包括气闸、约束装置、EVA工具、在轨训练设施、遥控自动操作装置,以及表面运输工具;3)地面试验、训练与保障系统,包括减重/失重设施、热/真空试验舱、虚拟现实模拟系统、星体表面模拟场地,以及任务保障设施。文章阐述EVA系统的组成与功能,评述EVA技术现状及发展趋势。

穿透型航天员舱外头盔信息显示系统

简要分析了美国和俄罗斯舱外服信息显示系统的研制过程,指出了目前显示系统存在的缺陷,依据我国舱外服头盔的结构特点设计了一套头盔信息显示系统(HMD)。该系统采用离轴折反光学结构,内嵌于舱外服头盔压力面罩内,固定在通风管下方,可满足航天员佩戴和观察的舒适度要求;同时采用FPGA内嵌Microblaze(MB)的显控板结构,有效减小了系统的体积和功耗。由此使系统产生了复杂畸变(弓形加梯形畸变)和双节点像散,利用胎面型非球面和倾斜偏心中继透镜进行校正,实现了系统畸变小于3%及分辨率满足SVGA要求。该系统可为航天员显示文字、图表和视频信息。模拟训练发现:系统具有提高航天员的工作效率,增强处理意外事件的能力。

月尘对登月服的影响及研究进展

概述了月尘对登月服带来的影响与危害,以及国外有关月尘对登月服影响研究的重点及最新进展,包括研究方向、研究内容、试验方法、环境模拟设备情况、试验评价体系、防尘与除尘技术等;特别针对月尘对登月服外层材料的影响,介绍了国外的研究发展情况及最新成果,提炼出了国外研究的总体思路逻辑框图,并对我国开展该领域技术研究提出了合理化建议。

舱外航天服热控系统研究进展

综述了国外舱外航天服热控系统研究的新进展，着重分析了利用质量传递、相变储热及辐射等机理设计热控系统的特点，探讨了值得注意的研究动向和存在问题。

舱外航天服便携式生命保障系统研究进展

随着空间探索的发展,舱外航天服便携式生命保障系统必须具有更优良的性能。本文介绍了国外舱外航天服生保系统的研究进展,主要包括CO2去除和H2O去除等方面的新技术。对各种技术进行了分析、比较。探讨了舱外航天服生保系统的发展趋势。我国载人航天应该采用成熟、可靠的生保技术,同时开展再生式生保技术的研制工作。

人体力学的生理基础及其在压力防护服设计中的应用

目的阐明在压力防护服设计时采用人体力学及其生理基础的必要性。方法对比在两种航空航天压力服设计中，采用或不运用人体力学与其生理基础进行设计的活动效能。结果显示采用了这些要求的航天服活动效能良好，而未采用这些要求的密闭服不能完成规定的动作。结论应用人体力学与其生理基础研究压力防护服设计是必要的，且其逼真性和科学性优于运用生物力学或机器人。

特殊环境下织物的导热系数试验研究

舱外航天服织物的研究是舱外航天服设计工作中的一项重要环节,尤其是其热特性,对航天员舱外作业安全和工效有着重要的影响。为此,本文通过对织物的传热机理、服装的热舒适性及平板导热仪的原理等进行分析,研制了一种新型的双平板式导热仪对特殊环境(超低温、真空)下的织物导热系数进行了试验研究,得到了不同特殊环境下织物的导热系数,并对结果进行了分析和讨论。

一种用于出舱活动的相变储热/辐射器式热沉

首先讨论了出舱活动中的各种散热方案；然后介绍了一种相变储热／辐射器式热沉。给出了闭式散热系统设计的性能要求及相变材料的选取标准和计算方法。

舱外航天服红外笼标定试验及其修正计算

文章对舱外航天服的红外笼标定试验的情况进行了介绍,并根据试验数据对试验模型进行了修正计算,得到了红外笼的相关计算参数,同时给出了标定试验与计算模型的偏差,利用标定试验数据对试验模型进行了修正计算,并对修正计算后的结果和试验数据进行了比对,比对结果表明,计算模型计算值与试验值偏差较小,修正后的计算模型可以用于舱外航天服热平衡试验施加外热流功率的计算,并为舱外航天服的热平衡试验中外热流的施加提供参数依据。

人工神经网络技术在舱外航天服自动温控系统中的应用

介绍了舱外航天服手动温度控制存在的问题，分析了已有的航天服自动温控方案。采用人工神经网络的反向传播算法，以氧气的消耗量、全身出汗量、心率、液冷服的出口水温及出入口的水温差等５个参数作为输入，以液冷服冷却水的入口温度为输出，建立了舱外航天服的自动温控系统的人工神经网络模型。并讨论了反向传播算法及网络构造。结果表明，人工神经网络技术为解决舱外航天服自动温度控制提供了一条新途径。

基于Simulink的航天服便携式生保系统仿真研究

探讨了基于Simulink的航天服便携式生命保障系统建模与仿真方法。采用集总参数法建立了能够计算温度、湿度、CO2浓度等参数的生保系统仿真模型。针对美国现有的舱外航天服生命保障系统建立了瞬态仿真模型,并进行仿真研究。分析仿真结果表明,建立的仿真平台能够较好地预测航天服便携式生保系统的运行状况。建立的模型,具有模块性和通用性,易于扩展,对我国航天服生保系统的研制与优化具有借鉴意义。

美国舱外航天服热控技术研究进展

舱外航天服热控技术已成为载人航天技术研究的重要方向之一,各国先后开发了多种航天服热控系统。本文分析了美国近年舱外航天服热控技术相关研究,论述了美国舱外航天服热控技术的最新研究成果及一些设计方法,如辐射热控,水升华器及辐射器耦合热控等。