针栓喷管技术在固体姿轨控系统中的应用研究

论述了针栓喷管技术在固体姿轨控系统中的应用,研究了针栓喷管的技术途径,防热材料选择,针栓驱动方案选择,针栓结构设计,以及多喷管系统的推力管理方案。并对在不同压强和针栓位置情况下的内流场数值模拟,最后提出针栓喷管在姿轨控系统中应用的关键技术和发展方向。

基于ECSS标准的航天器姿轨控系统内1553B总线数据协议设计

国内外航天器姿轨控系统广泛应用基于1553B内总线的体系结构.针对国内航天器姿轨控系统内部1553B总线数据协议不统一带来的可集成性、可扩展性和通用性差的问题,本文设计了基于ECSS标准的姿轨控系统内1553B数据总线协议,从姿轨控系统内部总线数据业务需求分析出发,提出了四层结构的数据协议体系结构,重点介绍了在应用支持层和链路服务层应用ECSS标准的总线协议设计,并说明了协议的应用情况.应用该国际通用的标准协议,有助于实现国内航天器姿轨控系统内1553B总线数据协议的标准化,进而提升姿轨控系统体系结构的可集成性、可扩展性、以及星载设备(含软件)的通用化.

基于HLA/pRTI的卫星姿轨控系统仿真研究

基于高层系统结构HLA/pRTI对卫星姿轨控系统的仿真进行了初步研究,提出了姿轨控系统仿真软件平台的基本框架,介绍了姿轨控系统模型,给出了联邦FOM模型及时间管理策略。在自主研制的SSVS仿真平台上对卫星在轨运行场景进行了一体化分布仿真,对仿真结果进行了分析,并得出结论。

卫星姿轨控系统故障推演系统设计架构

研究了目前的卫星姿态轨道控制系统,针对其故障预测、诊断及对策提出了一套故障推演系统设计方案。该方案由故障动态注入系统、动态模拟系统、数据归档显示处理系统组成,完成了对在轨卫星的电性接口一致性仿真,通过计算仿真遥测数据与真实遥测数据的相关量获得异常指标,得出可能出现的故障模式;通过软故障、硬故障和真实部件故障注入方式复现在轨卫星的各种状态,并在数据处理阶段提出参考对策,为专家提供决策支持。系统设计架构充分利用地面计算机的高性能运算,动态推演可能出现的各种故障,及时发现存在的隐患,通过地面操作及时修复故障,可为卫星的长期可靠的运行提供支持。

委内瑞拉遥感卫星姿轨控系统方案及在轨验证

介绍了委内瑞拉遥感卫星姿轨控系统的主要功能、指标要求、系统组成、工作模式、控制方案设计和主要故障诊断逻辑.根据卫星在轨运行数据,给出了卫星在轨运行的部分曲线和姿态控制的指标实现情况,对姿轨控系统方案进行了在轨验证.

卫星姿轨控系统设计与分析平台软件方案及实现

随着卫星控制系统工程技术的不断发展,对设计与分析工作的数字化平台化需求日益迫切。文章提出一种基于Matlab/Simulink开发工具的卫星姿轨控系统设计与分析平台软件方案,采用由软件运行界面框架和软件功能模块相结合的软件总体架构,实现卫星姿轨控系统总体方案设计与仿真验证一体化的设计环境。软件实现结果表明该方案的有效性和可行性,有助于卫星姿轨控系统的快速设计与分析。

轨姿控动力系统集成设计平台关键技术研究

为支持轨姿控动力系统数字化设计,提出了轨姿控动力系统集成设计环境架构体系。详细探讨了集成设计平台构建的资源层、服务层、集成层、样机层、应用层等基本5层框架结构以及各自功能;讨论了平台构建中的4个关键的技术问题——设计过程协调管理、设计活动数据流及数据管理、知识库构建和知识推送应用;研究并提出了相应的解决途径。提出了包括3个维度的设计过程协调管理体系、三V型数据流组织模式、3个层次的知识库管理机制;同时针对知识推送提出了自动分析推送和流程推送2种方法;系统分析讨论了集成设计平台功能场景及技术可行性,为后续平台实施建设工作的开展做了先行性探讨。

固体KKV姿轨控系统燃气阀门技术研究进展

论述了固体动能拦截器(KKV)姿轨控系统的应用特点,梳理了美国、俄罗斯及法国等国家固体KKV姿轨控系统及阀门的形式及特点;分析了国内电磁气动式、旋转开关式、推力调节式等燃气阀门的工作特点及研究进展。针对固体KKV姿轨控系统对阀门的高频快响应技术需求,提出并分析了旋转开关式燃气阀门在高频快响应工作时的结构设计需求和参数匹配特点,重点分析了旋转开关式燃气阀门涉及的几项关键技术及其研制的进展情况。在此基础上,提出了固体KKV姿轨控系统燃气阀门后续发展的技术趋势。

固体姿轨控比例推力器动态特性研究

为研究直流伺服电机控制的固体姿轨控比例推力器动态响应特性,开展了冷流试验;并建立了相应的非线性数学仿真模型。由Matlab软件进行了推力器动态过程仿真。仿真结果与试验结果吻合较好,验证了仿真模型的正确性。将推力器的动态响应过程分为三个阶段,研究了不同参数对推力器动态特性的影响。结果表明:电机参数主要影响运动触发时间和针栓运动时间;外部作用力是响应速度的重要影响因素;推力迟滞时间由自由容积大小和针栓运动速度决定。

固体姿轨控针栓推力器内流场数值仿真（英文）

为研究针栓推力器内流场的特征和规律,采用二维轴对称模型,开展了针栓运动过程的非稳态及稳态流场仿真,分析了不同开度下的流场结构、针栓所受气动力及流场对针栓几何参数的敏感性。结果表明:由于针栓的干扰作用,流场结构呈现出复杂激波系、顶端流动分离等现象;气动力系数与针栓头部锥角大小呈正相关关系,与集气室压强无关;节流面形状对气流参数分布、激波强度及位置、气动力等表征的流动模态影响很大。

FY-3A极轨气象卫星

介绍了我国研制的风云三号A(FY-3A)极轨气象卫星的基本任务、轨道与发射窗口、构型与布局、主要技术参数、探测仪器配置、图像资料传输与存储,以及姿轨控和数管系统等总体概况。分析了卫星的技术特点。介绍了卫星入轨过程、平台和数传等在轨运行状况。给出了遥感仪器的工作及其部分应用结果。卫星近4个月的运行稳定,获取了大量的气象和环境数据。初步测试结果表明:FY-3A卫星大部分仪器性能与国际同类仪器比对一致,已达国际先进水平。

战区导弹防御(TMD)拦截器固体轨控发动机技术

叙述了固体轨控推进技术的突破———具有EXCELS(大气层内、大气层外、可控、可熄灭、质量轻、固态 )的轨、姿控系统 (DACS) ,为战区导弹防御提供了更大的机动性。试验证明这种DACS安全可靠、成本最低。

基于综合电子计算机的多系统软件协同运行及联合仿真技术研究

对基于综合电子计算机的卫星姿轨控系统和星务系统的软件协同运行及仿真技术进行了研究。介绍了综合电子计算机的硬件组成,对综合电子控制系统联合仿真进行了软件框架设计、数据池数据结构设计、数据池操作接口函数等设计。并针对该计算机设计了一种控制系统联合仿真闭环验证系统。试验结果满足控制系统的各项指标要求,整个联合仿真技术为卫星综合电子技术的应用提供了参考依据。

美国固体姿轨控推力系统技术研究

分析了美国标准-3导弹LEAP弹头的固体姿轨控系统类型、固体姿轨控系统的主要结构设计方案,以及近年来国外开展的固体姿轨控系统材料研究。

浮动提升式燃气阀启闭动态特性研究

高温燃气阀是固体飞行器姿轨控动力系统的重要控制装置。基于国内外燃气阀的研究,引入了静摩擦力和库伦摩擦力模型,设计一种浮动提升式燃气阀,采用动网格和UDF技术建立了燃气阀启闭过程中二维瞬态数值模型。计算结果表明,与普通喷管相比,该燃气阀内的流场不均匀性增加,阀门启闭过程中燃气阀及喷管内的流场变化是相近的,分析了在阀门启闭过程中不同开度下阀门流场内的亚音速回流区、流动分离以及激波分布情况,真实有效地模拟了燃气阀的启闭动态特性。仿真结果表明,该燃气阀结构合理,且可行性高。

动能拦截弹技术发展现状与趋势

介绍了美国动能拦截弹及其相关技术的发展现状及趋势。美国是最先开发研究动能杀伤器和动能拦截弹技术的国家,现已部署地基拦截弹、标准-3导弹、爱国者先进能力3导弹,并已具备初始作战能力;末段高层防御拦截弹也进入生产和部署阶段;正在开发的助推段拦截弹和多杀伤器技术也已取得很大进展。动能拦截弹已成为当前最先进、最有效的反导武器。

FY-3D中分辨率成像仪图像地理定位误差来源分析

以风云三号D星(FY-3D)中分辨率成像仪(MERSI)的图像地理定位为背景,针对现阶段FY-3D图像与海岸线匹配时误差表现为周期性振荡的现象,从卫星轨道和姿态控制的角度出发,分析了当前卫星运行策略对图像地理定位精度的影响。首先,建立了当前FY-3D卫星动力学模型和成像模型;然后,以FY-3D/MERSI真实遥感图像为基础,分析姿轨控分系统对遥感图像周期性定位造成的误差;最后,通过对比数值仿真结果与真实图像数据,对来自姿轨控分系统的图像定位误差来源进行了验证。研究表明,姿轨控分系统的轨道、姿态预报误差以及载荷安装误差都会导致成像基准产生偏差,进而使图像的地理定位误差呈现周期性振荡现象。

卫星太阳敏感器模拟器校准技术研究

针对卫星姿轨控半实物仿真系统的技术要求,提出了一种用于太阳敏感器模拟器的校准装置。校准装置以FPGA和AVR单片机为控制核心,微型单板电脑模拟动力学计算机,通过网口进行指令的上传下达。内置信号调理电路、高精度采集模块,数据解算模块等。该校准装置集成度高,替代了原有由数字表、动力学计算机等组成的复杂校准系统,有效地降低了成本,提升效率约40%,实现了太阳敏感器模拟器的快速全过程在线校准。

卫星推力器模拟器校准技术研究

依据卫星姿轨控半实物仿真系统的技术要求,提出一种用于推力器模拟器的校准装置设计。校准装置采用网口通信模式模拟动力学计算机的喷气指令。校准装置以FPGA和单片机为控制核心,内置信号调理模块、高精度脉冲采集模块,数据解算模块等。该校准装置已经用于卫星姿轨控地面仿真测试的校准过程中,不仅能提升效率和质量,还能替代目前由多个设备组成的校准测试系统。有效降低成本,模拟推力器的全过程在线校准。

基于灰色关联分析的重捕地球策略评价

根据卫星失控后的地平仪定姿法、地平仪+太阳敏感器定姿法和星敏感器定姿法三种重捕地球策略的工作模式和原理,选取成功率、捕获时间、轨道范围、控制精度、能量损耗、成熟度和可推广性七项参数建立了评价指标体系。基于定性与定量结合的原则,用灰色关联分析法评价了三种重捕地球策略。