快速航天发射保障方法

快速航天发射是航天发射的重要发展方向,在军、民、商等领域都具有广泛应用前景,给常规的航天发射保障带来新的需求和挑战。通过分析快速航天发射保障的特点,提出3个方面的保障原则,设计了包括指挥、装备、后勤3个方面,需求、要素和实施3个层次的快速航天发射保障体系,并给出具体的指挥保障方法、装备保障方法和后勤保障方法,可为快速航天发射保障体系建设和发展提供参考。

导弹大离轴角发射导引律优化设计

对中远距空空导弹大离轴角发射导引规律进行了研究。导弹在转弯阶段采用BTT控制模式,分析了实现快速转弯的机理及要求,研究了实现快速转弯的最佳升力面,确定了导弹滚转控制指令,建立了导弹转弯动力学模型,利用剩余转弯角度关系,设计攻角控制指令;提出旋转坐标系方法对滚转控制指令进行了优化,解决了指令跳变问题,实现了转弯过程最小滚转偏差控制,利用最佳升力面法向矢量投影关系,进一步判定攻角指令控制逻辑,实现与最小滚转偏差控制指令的匹配。最后通过数字仿真验证了设计方法的正确性和有效性。

快速访问回归轨道与弹道一体规划

针对地面发射快速响应空间需求问题,考虑轨道参数和弹道参数之间互为输入、深度耦合的实际,首先根据简化弹道模型给出了快速访问回归轨道设计方法,然后以轨道参数为输入开展快响火箭弹道规划,在此基础上以规划得到的弹道参数修正简化弹道参数,通过不断迭代,直至简化弹道参数与规划得到的弹道参数之间的误差满足要求,进而得到了满足任务需求的快响回归轨道及弹道参数。具体算例证明了该方法的可用性和有效性,可为快速响应轨道及弹道规划提供理论路径和技术支撑。

基于分布式并行调度的运载火箭飞行轨迹快速计算技术

为了保证运载火箭飞行轨迹计算软件对各类点位组合的适应性,需要对所有可能的点位组合进行全覆盖性测试,点位组合数量以亿次计,计算量巨大。文章提出了一种基于分布式并行调度的运载火箭飞行轨迹快速计算技术,采用“1+N”的分布式并行计算架构完成分布式并行计算调度平台设计与实现。通过计算验证,提出的基于分布式并行调度的运载火箭飞行轨迹快速计算技术使得点位测试过程中计算机资源使用率接近100%,大幅度提高了计算速度,将原有年量级的计算工作缩减至几天内完成,并且不影响计算结果的准确性。

空空导弹攻击区的快速模拟法求解

建立了空空导弹攻击区快速模拟法解算的模型,该模型可快速生成各种攻击条件下的导弹攻击区,且具有一定通用性,适合全向攻击。以某型号实例进行的仿真计算结果表明,由该模型生成的攻击区具有良好的性能。

垂直发射转弯复合控制分配策略研究

研究战术导弹垂直发射快速转弯复合控制分配策略。针对气动力与推力矢量复合控制技术,提出了战术导弹垂直发射程序转弯方案;建立了导弹复合控制数学模型,设计了复合控制回路;提出了三种复合控制分配策略:常比例系数线性分配策略、角误差的非线性函数分配策略和最小控制能量分配策略。纵向回路频域特性分析表明,系统具有良好的鲁棒性;通过弹道的六自由度仿真,验证了复合控制策略的可行性,给出了三种复合控制分配策略的特性比较分析结果。

大跨度快速拼装式简支梁桥整体稳定分析

应用非线性结构分析程序NSAP_DB分析了一种新型大跨度重载快速拼装式简支梁桥的整体稳定性 .在最大跨度和最不利荷载作用下 ,结构的整体稳定系数 >1 5,跨度减少时 ,稳定系数提高 ,但构件的局部稳定问题成为控制因素 ,稳定系数不会提高太大 ,却足够安全 .

弹道导弹快速测试与发射控制技术探究

传统的弹道导弹测试与发射控制工作,涉及装设备多、准备时间长、操作人员多、发射测试方案效率低,越来越不适应作战需求。针对该问题,基于1553B总线的导弹控制系统设计、提高测试覆盖性、优化发射测试方案、简化发射操作等技术的应用有效提高了发射效率。一体化的测试发射控制技术、机内测试技术、故障诊断技术、并行测试技术的发展与应用则是弹道快速测试发射控制的关键技术。

垂直发射快速转弯气动力/推力矢量控制研究

研究战术导弹垂直发射快速转弯复合控制技术。针对气动力/推力矢量复合控制技术,提出了战术导弹垂直发射程序转弯方案;建立了导弹的气动力/推力矢量复合控制数学模型;通过设计线性组合的舵复合策略,将系统由多输入-单输出,转变为单入-单出系统;设计了复合控制回路并进行了回路分析,纵向回路频域特性分析表明,系统具有良好的鲁棒性和动态特性;最后通过弹道的六自由度仿真,验证了所设计的复合控制策略的可行性。

激光发射系统快速反射镜的光线反射过程

为了精确控制光电跟踪复合轴系统的快速反射镜,研究了快速反射镜的反射过程。推导出了快速反射镜镜子转动角度和反射光线转动角度之间的关系,描述了快速反射镜系统的控制方法和软件实现。以推导出的快速反射镜镜子转动角度和反射光线转动角度之间的关系为理论依据,建立了快速反射镜伺服控制系统,对快速反射镜系统进行了锁零实验和跟踪实验,并与母轴系统进行了对比。实验结果显示:快速反射镜在锁零时稳态精度小于1″,且响应快速;在跟踪时系统方位跟踪误差均方根为3.6″,俯仰跟踪误差均方根为8.7″,满足光电跟踪系统对跟踪速度和瞄准精度的要求。得到的结果表明,基于快速反射镜反射过程理论建立的快速反射镜伺服系统提高了激光发射系统的跟踪精度和响应速度。

飞航导弹齐射发射时间的一种快速规划算法

多发飞航导弹齐射时,各发导弹之间存在碰撞或者相互干扰的可能,为了保证导弹飞行安全,需要对各发导弹的飞行管道进行分析,以此规划各发导弹发射时间。为此在对飞航导弹初段航迹分析的基础上,建立了一种发射时间的快速规划算法,实现了以较小的计算量规划发射时间,并且通过仿真计算证实了该算法是正确的。

母管制锅炉蒸汽压力快速控制方案

在分析母管制锅炉暂态、稳态、内扰、外扰特点的基础上,建立了锅炉4种运行模态的在线辨识方法,给出了各种运行模态下的控制策略以及自适应切换原则,并结合给粉机快速投切控制技术,提出了一套锅炉蒸汽压力的快速控制方案。

变负载电阻脉冲成形网络放电的初步分析

负载特性对脉冲成形网络的放电过程有直接影响,进而影响整个系统的发射效率。因此,建立了一个变负载电阻的脉冲成形网络放电计算模型,用于讨论回路的响应特性。并采用快速Fourier变换(FFT)方法探究了回路电流和负载电阻之间的内在关系。结果表明,实验和模拟计算的回路电流和负载电阻在频谱上都集中在低频率段。负载电阻的变化主要对回路电流的FFT相位有明显的影响。相对峰值电流随着负载电阻频率的增加做阻尼振荡变化,而与负载电阻的幅值存在线性关系,对于负载电阻初始相位呈现出正弦变化。特别是在短脉冲放电(电感很小时)过程中,相对峰值电流与负载电阻的振幅和相位有相反的变化。负载电阻对峰值电流的影响大约有±2%。负载电阻的振幅对回路电流峰值的影响超过其相位和频率对回路电流峰值的影响。

战术导弹垂直发射快速转弯复合控制研究

战术导弹垂直发射的关键技术之一是实现快速转弯,研究了垂直发射快速转弯复合控制技术。针对空气舵/扰流片推力矢量复合控制技术,提出了战术导弹垂直发射初段程序转弯方案;建立了导弹的空气舵/扰流片推力矢量复合控制数学模型;通过设计线性组合的舵复合控制策略,将系统由多输入-单输出,转变为单入-单出系统,推导了复合控制弹体的传递函数,设计了复合控制回路,并利用频域分析方法进行了回路分析,纵向通道频域特性分析表明,系统具有良好的鲁棒性和动态品质;最后通过弹道的六自由度仿真,结果验证了所设计的复合控制策略的可行性。

亚轨道飞行器上升段轨迹优化与快速重规划

针对亚轨道飞行器上升段轨迹优化问题,提出了基于Legendre伪谱法的轨迹优化与快速重规划方法。结合亚轨道飞行器上升段运动特点,着重研究气动力的表示方法,建立了矢量形式的动力学方程。应用Legendre伪谱法进行上升段轨迹优化,并分析了优化结果。结合该方法的特点研究了基于Legendre伪谱法的轨迹重规划方法。仿真表明轨迹优化结果具有精度高、满足一阶最优性必要条件等特点,重规划轨迹的入轨精度高,且重规划的时间短,能满足快速性要求。

小卫星空中机动发射火箭最少发射条件测试分析

运载火箭的快速测试与发射技术是小卫星机动发射的关键技术之一.空中机动发射不仅能大大提高机动发射的生存能力,且具有很高的经济效益.依据技术的继承性与先进性相结合的原则,围绕小卫星空中机动(机载)发射运载火箭3大主系统,进行了发射前运载火箭测试内容及测试方法的分析比较;提出最少发射条件的概念、安全发射的前提条件和仪器设备要求;给出了最少发射条件的建议;为运载火箭机动发射测试方法和测试流程的制定提供了参考依据.

垂直发射导弹Terminal滑模姿态控制系统设计

为了降低垂直发射导弹转弯段姿态方程的复杂程度,运用精确反馈线性化方法,将姿态通道线性化解耦成三个单输入单输出系统。而且垂直发射导弹的转弯需要快速完成,因而对每个通道分别设计全局快速Terminal变结构控制器,该控制器能够保证系统在要求的时间内收敛至平衡点,即能够实现快速转弯。通过数字仿真验证了方法的有效性。

RLV再入轨迹机载快速优化

为了可重复使用飞行器再入轨迹机载快速优化的需求,开发一种再入轨迹快速优化算法。根据RLV再入三维轨迹的特点,引入了新的假设,对RLV再入轨迹状态方程进行简化处理,使优化迭代计算量大大减少,在此基础上,使用乘子法对再入终端约束进行处理,然后用共轭梯度法求解优化再入轨迹,最后以美国航天飞机为例计算再入最优轨迹。结果验证该算法在满足约束条件的情况下,具有很快的收敛速度,在不同初始再入条件和终端约束条件下,计算机时一般小于一分钟。该算法具有很好的工程应用前景。

快速交会对接若干关键技术问题研究

综合相关文献,提炼出调相轨道设计,入轨精度对调相的影响评估和可变推力下入轨精度改进效果分析等快速交会对接关键技术问题。对比天宫和国际空间站的对接模式差异,比较分析了3种备选快速对接调相轨道的优缺点,给出了合理可行的实现建议。仿真分析表明,圆调相轨道、增大轨道差和双调相轨道配置有利于快速交会对接的灵活实现。通过对调相轨道和入轨精度匹配性的量化分析,提出了运载火箭进一步提高入轨精度的实现方法,为快速交会对接方案提供了有益参考。

RLV上升轨迹机载快速优化

考虑地球自转引起哥氏力和牵引力的影响下建立RLV上升段的运动方程,引入新的假设,对运动方程进行简化处理,然后利用参数优化法将轨迹最优控制问题转化为一个约束非线性规划问题,在此基础上,选用乘子法对终端约束进行处理使其转化为无约束非线性规划问题,并采用变尺度法BFGS求解该问题。最后分别求解空中载机发射方案和火箭助推垂直发射方案的上升优化轨迹。结果显示该算法具有较好的鲁棒性和很快的收敛速度。