复杂航天器虚拟样机模型描述与集成

为实现复杂航天器虚拟样机模型中机械连接及信号连接下异构模型的描述与集成,提出按模型间连接方式分类描述复杂航天器模型的方法,建立了航天器动力学特性及星上系统特性模型的描述规范。设计了相应的模型集成方法,支持模型的分类描述,提高了仿真精度。通过动力学方程组集实现机械连接约束的动力学模型集成,并通过量化状态积分完成信号连接联系的各连续系统模型离散。通过仿真调度引擎协同量化状态离散后的连续系统模型及离散系统模型,避免了仿真过程中由数据交互引入的误差,保持了仿真模型的模块化结构。根据所提的模型描述方法和模型集成方法开发了复杂航天器虚拟样机建模仿真平台,对模型集成方法的有效性进行了仿真验证。

面向复杂航天器控制应用的模糊动态特征建模与控制

复杂航天器控制方法的研究是目前航天领域内的一个重要问题,为实现此类对象的高效控制,必须建立面向控制应用的系统模型.当前的系统建模方法在描述系统复杂特性方面,仍有一些不足.在综合比较面向复杂航天器的3类典型建模方法的基础上,通过将其中两类典型方法有机结合,设计和提出了一类新颖的描述复杂非线性系统的建模方法.

大型复杂航天器的若干结构与力学问题

本文讨论了大型复杂航天器的若干结构与力学问题 ,包括在轨系统识别、损伤检测和自适应结构的产生背景 ,基本概念、处理途径与关键技术。开展这些问题的深入研究 ,对保证航天器的正常工作与安全极为重要。

复杂航天器研制风险管控方法探究与思考

复杂航天器一般具有新技术多、新试验多、新产品多,或重大改动产品多、技术难度大、研制耦合关系复杂、多线并行等特点,风险控制难度大。通过对复杂航天器研制风险管控的特点和难点进行分析,提出风险管控的原则、流程、策略、管控做法,可为其他航天器项目风险管理与控制提供参考。

复杂航天器总装全周期管控实践与探讨

复杂航天器总装具有新技术多、计划流程复杂且相互耦合、操作风险大且贯穿整个航天器研制过程等特点。针对复杂航天器总装全周期技术攻关、进度和质量管控,提出协同技术攻关、基于综合流程和总装过程的失效模式与影响分析(FMEA)管控方法。经在火星探测器研制全流程总装中的验证,该方法应用效果良好,可为其他复杂航天器总装工艺设计、流程设计及产品保证设计的管控提供参考。

复杂挠性航天器转动惯量在线辨识算法研究

针对复杂航天器的质量特性辨识问题,将复杂挠性航天器作为研究对象,以控制力矩陀螺为执行机构,提出了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的一种复杂航天器转动惯量矩阵的辨识方法。辨识过程中,考虑柔性附件振动对航天器姿态的影响,设计动态滑模闭环控制策略使航天器姿态稳定在期望的位置范围内,快速辨识出航天器的转动惯量矩阵。仿真结果表明:设计的辨识方法收敛速度快,主惯量的辨识误差小于2%。

平面遮挡分析法及其在航天器气动力矩分析中的应用

针对空间站等复杂构型航天器迎流面积和气动力矩的快速分析问题,提出一种平面遮挡分析法。该方法在与迎流垂直的方向上,选定一个二维投影平面进行航天器组成单元的划分和二维外形信息的定义;通过标志符、差值函数及相关的单元外形边界搜索规则定义和操作,实现迎流面积和遮挡面积的计算。平面遮挡分析法减少了遮挡分析所需使用的航天器外形信息维度,可以提高遮挡分析的效率。然后给出基于该平面遮挡分析法对迎流面积和压心位置进行计算的数学模型,对使用的气动力矩分析模型进行说明。以一个非对称构型的空间站为例,对相应的迎流面积和气动力矩进行仿真计算和对比验证。结果表明,平面遮挡分析法具有较为明显的计算时间优势,同时具备较高的计算精度。

空间站结构数字化协同设计中的计划管理

针对传统基于二维图纸研制的计划管理模式不适应三维数字化结构协同设计的问题,分析了数字化结构协同设计的特点,围绕三维模型架构层次和信息交互,提出了技术流程逐层解耦的管理方法;应用模糊统计和平衡线调度原理,建立了三维模型投产计划评估数学模型;基于模型层次化的协同方式优化了沟通管理模式。在空间站结构研制的管理过程中,要实现全过程的结构研制管控、调配合理的人力资源、制定科学的投产计划、促进高效的信息沟通,以确保空间站结构研制任务的完成。该计划管理方法为大型复杂航天器结构三维数字化协同设计的计划管理提供了良好的借鉴。