神舟七号飞船伴随卫星轨道控制及在轨飞行结果

阐述神舟七号飞船伴随卫星轨道接近及绕飞试验阶段(从与飞船分离到形成绕飞轨道)的高可靠、高精度轨道控制方案,介绍试验任务目标、轨道控制策略、轨道控制系统、轨控参数计算、星上自主轨控管理系统设计,通过在轨飞行试验验证轨道控制考察和系统设计的正确性。

先进制程芯片在轨飞行验证通用系统设计

中国空间站的建立为国产先进制程芯片提供了真实的在轨飞行验证条件。为实现不同种类、不同型号国产先进制程电子元器件在空间辐射环境中的验证,设计了一种通用的在轨飞行验证系统。系统采用“主控单元+试验单元”的平台架构,运用在轨可更换模块和可重构的系统设计,支持航天员定期在轨更换试验模块以完成验证任务的在轨升级。文中给出系统的硬件设计、软件数据管理机制以及在轨飞行验证结果。结果表明,该系统设计有效,成功完成了16 nm FinFET、28 nm亿门级FPGA、高速DAC等10类20余款国产先进制程芯片的在轨工作监测,可为国产先进制程芯片空间适用性研究提供参考。

在轨服务飞行器自动寻的段的接近策略分析

在轨服务飞行器在自主式在轨服务系统中发挥重要作用,实现在轨服务飞行器与目标服务对象间的交会是在轨服务任务过程的必要阶段。为优化交会过程自动寻的段的接近策略,对基于Hill方程的双冲量机动策略进行了分析,讨论了在轨服务飞行器的初始轨道参数和机动时间选择对接近过程的影响。运用典型算例,得出两航天器的轨迹、速度和机动消耗在不同坐标系的变化规律,指出了算例中机动消耗随在轨服务飞行器初始参数变化的特点。

航天光学相机模拟在轨飞行测试平台设计

对相机综合管理单元进行大量的测试是航天光学相机研制过程中的重要环节,传统的测试系统功能单一且无法模拟航天相机在轨飞行整个工作流程。本文以实际型号测试角度出发,提出了以DSP硬件和遥测遥控VC软件为基础构建新型航天光学相机模拟在轨飞行测试平台的设计方法,说明了该平台硬件组成和工作原理的同时,给出了关键软件参考代码。结合某型号航天相机的具体测试,表明该平台可模拟相机综合管理单元在轨飞行任意时刻的数据流并记录测试过程遥测参数,能够验证相机综合管理单元的功能和性能,达到了航天相机地面测试的目的,具有广泛实际工程应用价值。

空间飞行器在轨自主能源管理系统设计

针对长期在轨飞行器能源系统自主管理的现实需求,开展现状分析和知识获取研究,提出了器上自主管理的实现流程。从能源高效利用管理、能量平衡管理、故障隔离与重构管理三个关键环节,简要介绍了功能的设计方案、实现情况,验证系统状态监测和故障时重构的能力,满足长时间自主安全运行需要,为后续空间运输和深空探测领域的工程实现和应用提供有益参考。

在轨服务飞行器总体技术分析

在轨服务飞行器(on-orbit service vehicle,OSV)因功能多样、结构复杂、种类繁多而难以进行总体设计,为此,对其进行深入的技术分析。从服务需求和任务过程的要求出发,分析OSV的主要功能需求,提出需要突破的关键技术;按照各分系统的不同功能,将OSV分为平台和载荷2部分进行组成结构分析;按照OSV功能多样化程度以及服务任务周期的特点,对OSV进行分类研究。该研究可为OSV的整体规划与总体设计提供技术支持。

在轨服务飞行器机械臂系统动力学模型

将带机械臂的在轨服务飞行器（on-orbit service vehicle,OSV）等效为自由漂浮空间机械臂（free-flying space manipulator,FSM）系统,建立系统简化动力学模型。以单臂二关节机械臂平面运动为算例,分析了机械臂运动对OSV整体姿态的影响。该动力学模型既可用于分析OSV机械臂系统的运动规律,又可用于研究机械臂系统的运动规划问题。

中巴资源一号卫星(FM1)热控分系统在轨飞行性能分析

论述了中国和巴西联合研制的资源一号首发卫星(FM1)的热设计概况,根据在轨飞行四年的温度遥测数据,进行了天地数据比对和整星的热控性能分析,并对有效载荷 CCD 相机、磁带机以及电源和姿轨控系统的关键设备(如 Cd-Ni 电池、红外地平仪、陀螺组件等)的控温效果给以了评价,对热控分系统的主要部件(如热迭涂层、多层隔热材料、电加热器等)的热控性能作出了评估。分析表明,热控分系统的设计满足了总体的技术要求,为整星提供了良好的温度环境,同时也为延长卫星寿命提供了一个基本条件。

在轨飞行器轨道漂移图像补偿方案研究

分析了在轨飞行器轨道漂移对目标成像位置的影响,以及由此产生的目标定位误差;利用已知地标的成像位置,可以确定轨道漂移的量,从而对目标图像进行补偿修正,提高目标定位精度。数学仿真表明该图像补偿方案能够提高在轨飞行器目标定位精度。

基于改进层次分析法的在轨服务飞行器机动策略评估

在轨服务飞行器(Orbital Service Vehicle,OSV)在执行服务任务时,可以采取多种方案和策略接近服务目标。为得到优化可行的机动策略,可以运用适当的指标体系和评估算法对各方案进行统一比较和选优。根据效能评估的相关理论,提出了基于改进的层次分析法的OSV机动策略评估方法,并用具体算例验证了该方法的可行性和可信性。该方法经过适当的细化可以推广应用于其它航天任务的决策过程中。

航天员在轨飞行任务前后的警觉度变化及节律特征分析

目的分析某次在轨飞行任务前后航天员警觉度及昼夜节律的变化情况,研究在轨飞行任务对航天员认知和节律的影响。方法采用心理运动警觉性任务(psychomotor vigilance task,PVT)方法对3名航天员某次在轨飞行任务前和返回后的警觉度进行测试。结果与飞行前第一次PVT结果相比,有2名航天员在飞行后有较大改变,其中第一名航天员PVT均值在飞行后降低,而第三名升高。第二名航天员的PVT均值在飞行前后无明显改变。本研究还对PVT的节律特征进行初步分析,发现不同航天员在飞行前后都发生了变化,且变化趋势有所不同。这些数据提示不同航天员警觉度及其节律特征的变化趋势在飞行前后可能存在个体差异。结论在轨飞行对人心理和认知能力的节律具有一定影响,且这种影响具有个体差异性。

多在轨服务飞行器目标分配问题研究

为解决多在轨服务飞行器的目标分配问题,为提高服务效率和减少燃料消耗,对多在轨服务飞行器目标分配的模型和方法进行了研究。首先对在轨服务任务的当前态势进行了分析,以服务效能、燃料消耗、燃料消耗均衡性为指标,建立了多在轨服务飞行器目标分配模型,其次对标准粒子群算法的粒子和位置的更新策略及惯性权重和学习因子进行了改进,并引入禁忌搜索算法,提出了基于禁忌离散粒子群算法的模型求解方法。仿真结果表明,改进的算法能快速的确定出合理的目标分配方案。

论OpenGL在卫星在轨飞行仿真中的应用研究

在VC++6.0环境中运用OpenGL开发并实现了具有交互功能的卫星实时在轨运行及轨道参数的三维显示。介绍了实现可视化过程所需的几个关键技术,论述了三维可视化仿真场景的建立和可视化实现方法,给出了卫星在轨飞行过程的仿真场景效果图。

在轨服务飞行器对共面圆轨道目标接近过程分析

为了研究在轨服务飞行器(On-orbit Service Vehicle,OSV)针对共面圆轨道目标的大范围机动过程,利用经典二体动力学模型和霍曼转移轨道模型,分析了OSV转移过程中的相位调整和能量需求,比较了自然调相和速度调相的特点,提出了待机轨道、停泊轨道、初始相位差、变轨时机和交会时间等参数选择的一般规律,为选择OSV接近目标的机动策略提供了理论参考。

在轨服务飞行器机械臂系统运动规划

为了研究在轨服务飞行器机械臂系统的运动特点,控制和规划其运行轨迹,文中将系统运动守恒模型转化为以关节角速度为控制输入变量的非线性控制系统状态方程,确定以能耗最小为主要目标,同时满足初末位置、角速度等约束条件的多种目标函数,运用实数编码的遗传算法求解最优控制变量.利用机械臂从初始位形运动至指定终端位形的过程为仿真算例,验证了这种规划算法的可行性,同时分析了机械臂系统运动对基座的扰动情况.仿真结果表明,该算法能够用于控制和规划在轨服务飞行器机械臂系统的运行轨迹,为优化OSV的在轨服务操作提供理论参考.

航天科技集团公司总结“天宫一号”在轨飞行任务

9月30日，中国航天科技集团公司召开“天宫一号”目标飞行器在轨飞行任务系统级评审会，审议通过了《天宫一号在轨飞行任务总结》，认为“天宫一号”在两年寿命期内飞行结果满足工程总体要求，在轨飞行任务取得圆满成功。

在轨飞行三至六个月 中国空间站住户怎么“打发”时间

6月16日,中国载人航天工程办公室主任助理季启明在神舟十二号载人飞行任务新闻发布会上确认,神舟十二号载人飞船飞行乘组由航天员聂海胜、刘伯明和汤洪波三人组成。航天员如何选拔?任务艰巨在哪?

X-37B在轨飞行超一年

3月5日，执行神秘任务的美国空军X-37B无人航天飞机悄然地在地球轨道上度过了入轨一周年纪念日。与此同时，据了解，第三次X-37B飞行任务正在准备，有可能在今年晚些时候发射。目前在轨飞行的是由波音公司鬼怪工程部为空军建造的第二架X一37B，称为“轨道试验飞行器”（OTV）2，

X-37B破在轨飞行时间纪录

截至3月26日，执行“轨道试验飞行器”（OTV）3任务的美国空军X-37B无人航天飞机已在轨飞行470天，打破了此前由OTV-2任务创下的469天的在轨飞行时间纪录。

X-37B在轨飞行超一年

3月5日，执行神秘任务的美国空军X-37B无人航天飞机悄然地在地球轨道上度过了入轨一周年纪念日。据了解，第三次X-37B飞行任务有可能在今年晚些时候发射。目前在轨飞行的是由波音公司鬼怪工程部为空军建造的第二架X-37B，称为“轨道试验飞行器”（OTV）2，任务由空军快速能力办公室管理。它是2011年3月5日由宇宙神5运载火箭从卡纳维拉尔角空军站发射的。