近空间飞行器机动发射及测试技术分析

介绍了高速临近空间飞行器和低速临近空间飞行器的发射方式和特点.对空间作战飞行器的地面发射和空中发射2种发射方式进行了分析,对机动发射涉及的快速测试技术进行了探讨.

高密度航天发射试验风险应对措施

以高密度条件下航天发射试验为对象,对发射试验风险因素进行了系统分析,在此基础上,构建了风险评估指标体系,并针对高密度条件下航天发射试验主要风险,从人力资源风险、设备资源风险和进度风险等方面提出了具体应对措施,对航天发射试验风险管理具有一定的现实意义。

智能化航天发射系统及其关键技术研究

航天发射技术难度大、系统庞大复杂、可靠性高,是高风险的系统工程。在阐述航天发射及其特点的基础上,剖析了航天智能化测试、发射控制与决策系统,研究了航天发射智能测试与控制的关键技术。研究表明,未来的航天测试发射与控制系统将是高度自主的测试与控制系统,其主要特征是信息化和智能化。

空间站工程载人火箭测试发射流程优化分析与研究

CZ-2F火箭是中国目前唯一的载人运载火箭,且是唯一在发射场“发射一发备份一发”的火箭。首先介绍了CZ-2F单发火箭的优化流程。在此基础上,提出了空间站后续任务两发CZ-2F火箭在发射场的“串行”和“并行”测试发射流程,并对“串行”和“并行”两种测试发射流程进行了比较。综合“串行”和“并行”测试发射流程的优缺点,提出了“串并行”相结合的测试发射流程,可以进一步提高空间站阶段载人火箭的测试效率。最后,提出了CZ-2F火箭在发射场测试发射流程进一步优化的方向。

新一代大型火箭全箭模态试验

新一代大型运载火箭具有大直径、长助推和多分支的结构特点,表现出复杂的助推器和芯级的多种空间组合模态特征,导致全箭模态试验的难度加大,本文对全新的振动塔设计和新型火箭空间模态精细化获取技术进行了论述,介绍了新一代大型运载火箭全箭模态试验实施方法,一些关键的试验技术的使用、对全箭试验中的技术问题进行了研究和评估,获取了大量的全箭模态参数,为火箭设计与动力学分析提供了重要依据。

航天测试发射操作中的人因失误分析

对航天测试发射操作中人因失误问题进行了研究。分析了航天测试发射操作人因失误的特点,即人因失误会随着测试发射阶段和岗位的不同而出现差异,并且危害性大;建立了测试发射操作的技能-规则-知识(SRK)人员认知模型,提出了确定人员认知模式的方法,并引入人员认知可靠性(HCR)方法计算人因失误概率。以航天发射场某次任务低温加注阶段的一次人因失误为实例,应用SRK模型确定了该操作人员的认知方式为知识型,使用HCR方法计算了该操作员的失误概率,并验证了计算结果的正确性。

基于主成分分析法与聚类分析法的安全指标体系优化

航天发射试验安全评价中涉及众多风险指标,各指标的选取是否合理,将直接影响安全评估的结果。采用层次分析法对影响航天发射试验安全的设备操作人员评估指标体系进行权重确定,并对评估指标进行了重要性检验,删除相对不重要的指标。采用主成分分析法与聚类分析法结合的方式解决指标之间存在信息重叠且具有一定相关性的问题,实现了指标体系的优化。

运载火箭快速测试发射关键技术及思考

航天发射场负责运载火箭测试、发射工作,是运载火箭运送载荷进入空间的地面测试最后一站,直接关系航天活动成败。运载火箭快速测试技术有:先进总线技术、机内测试、仪器可互换技术、箭地一体化设计、故障诊断技术、并行测试技术、远程测试支持技术、闭环动态测试技术、自动判读技术和智能控制与决策等。为满足高密度发射需求,从技术、状态和组织等方面对航天发射场运载火箭快速测试发射相关活动进行思考。

基于ECRS分析法的光学载荷发射场测试流程设计和优化

ECRS分析法是取消、合并、重排和简化英文首字母的简称,该方法在工业工程中有着重要而广泛的应用。针对航天发射场光学载荷测试的特点,在继承前期发射任务的基础和确保可靠性安全性的前提下,分析了测试流程之间的关系,使用ECRS进行流程优化工作,缩短了测试时间,增强了测试发射能力。最后对发射场测试流程优化工作做了展望。

航天发射场质量与流程管控系统设计与实现

针对航天发射场目前在任务实施过程中,对测试前的技术状态检查确认、关键环节及关键岗位操作质量控制和测试结果的综合判断等环节存在的一些不足,提出、设计并实现了航天发射场试验任务质量与流程管控系统。该系统可以实现对发射场试验任务的全系统质量控制和全过程精细管理,有效提高发射场质量控制信息化水平以及测试发射工作效率,同时能够降低航天发射场低层次质量问题发生概率。

航天测发系统自主可控能力评估

为解决航天测发系统各类软硬设备中的关键元器件、操作系统、软件等存在代码不开放、植入后门、逻辑炸弹等潜在风险,对其自主可控能力进行评估研究。对航天测试发射系统相关软硬件设备国产化发展现状及国内外自主可控能力进行分析,分别对可能使用的自主可控能力系列评估方法进行分类和比较,并给出自主可控能力评估的主要方法及其研究构想。分析结果表明,该研究对发展航天发射自主可控、增强航天测试发射技术自主性和先进性具有参考价值。

GJB 1027A-2005《运载器、上面级、航天器试验要求》修订过程介绍

文章简要介绍了GJB1027的发展过程;重点阐述了GJB1027修订过程中的技术准备、编制原则、工作分工、征求意见等情况;尤其对修订的原则和使用对象、标准的适用范围、试验要求的覆盖范围、环境试验和可靠性试验的关系、试验剪裁、试验条件的制定、原型飞行等问题做了说明。

基于代理模型的空间飞越发射窗口

为了高效地分析空间飞越过程中航天器的初始位置对发射窗口的影响,研究了空间飞越任务流程,提出了不同初始条件下发射窗口的数值计算方法。在此基础上,为提高计算效率,研究了代理模型技术,包括样本点选取方法、代理模型构造方法和精度校验方法。对比分析了径向基函数(RBF)模型和Kriging模型,结果证明前者精度更高。使用RBF模型对不同初始条件下的发射窗口进行计算,耗时仅为使用真实模型时的0. 29%,且精度校验满足要求,表明代理模型可以快速有效地分析初始条件对发射窗口的影响,为空间飞越轨道规划与设计提供理论依据和参考。

用于卫星入轨段测控的箭载天基测控中继系统

为满足卫星入轨段关键遥测参数下传和遥控指令上传的需求,设计了一种用于卫星入轨段测控的中继系统,方案主要基于火箭现成天基测控终端和卫星现成测控设备。介绍了中继系统的组成、工作原理和工作流程,研究了天基测控相控阵天线波束指向算法,设计了一种卫星遥测、遥控信号中继功能的地面测试系统。该箭载中继系统在快舟一号甲火箭上完成了两次飞行试验验证,两次飞行试验中继转发的卫星遥测数据完整,箭载卫星通信终端接收用户卫星遥测数据的载噪比大于20 dB;地面测控中心接收天基遥测返向信号比特信噪比相对接收门限有3 dB以上的余量。试验表明,该箭载天基测控中继系统通信链路余量充足,工作可靠,相比通过地面测控资源保障或卫星自身使用天基测控可节省一半以上成本。

航天发射试验安全评估软件体系架构

针对目前航天发射事故安全分析软件大多采用通用的建模仿真分析软件的问题,提出一种将"指标体系评估"、"概率风险评估"和"危害度及危害区域评估"三者相结合建立航天发射试验安全评估软件体系架构。依据航天事故的特点,结合现有的评估方法和我国航天任务的需要,通过指标体系优化评价对事故进行危害等级的评估,用概率风险评价进行事故发生概率的计算,将危害度及危害区域评价进行事故后果分析,得到航天发射试验安全评估"三步走"方法。分析结果证明:该软件可对航天发射试验进行全面的安全预测和危害后果分析,将为航天发射试验场的建立和发射任务的实施提供重要的数据及安全保障。

航天发射数字化合练技术研究与应用

针对航天发射场高密度发射任务条件下对合练工作的新需求,提出航天发射数字化合练的概念,系统阐述了其基本内涵,分析了数字化合练的技术实现目标和主要合练内容,在业务资源、开发工具、仿真建模、基础功能和具体应用5个维度建立了数字化合练的技术实现体系,结合典型案例开展了软件实现和仿真分析工作,提出了数字化合练工作流程,设计了软件实现体系结构,研制了仿真应用软件,并针对该任务下的数字化合练内容给出了仿真结果,验证了方法与技术的可行性。

基于SRK的航天测试发射操作人员认知行为分析

为提高航天发射的可靠性,对基于SRK的航天测试发射操作人因可靠性中的关键环节进行分析。针对航天测试发射操作参与系统庞大、人员数量大等特点,建立航天测试发射操作SRK认知模型,在动态情景环境下对SRK模型中人员认知行为进行研究,通过实例对航天测试发射操作中人员认知行为进行分析。分析结果表明:该模型能够确定不同情境环境下人员操作认知行为方式,可为人因可靠性定量分析提供参考。

航天发射任务准备阶段参试系统风险管理

近年来,我国航天发射任务进入持续密集状态,为降低任务风险,确保任务安全,更好完成航天发射任务,在航天发射任务准备阶段做好风险管控工作十分必要。风险管理在国外航天系统领域已形成一定的规模体系,在我国航天发射任务中运用项目风险管理方法,为做好风险识别与评价、应对与控制,保证发射任务的安全进行提供保障。

我国海上航天发射技术发展研究

由于我国经济快速发展,传统的陆上火箭航、落区内的重要设施不断增多,濒海人口稠密,无人区、少人区范围不断缩减,针对新的发射任务陆上发射区、飞行航区、子级落区选择愈加困难的问题,提出了海上航天发射技术发展策略。基于海上发射平台具有航行能力,可适应任意轨道类型发射任务,从根本上解决火箭残骸落区安全性问题,也可有效提高低倾角发射任务运载能力。为了形成海上发射服务系统性能力,将海上发射支持服务分为发射固体火箭、小型液体火箭,以及中、大型液体火箭等三条技术路线。海上发射支持服务技术包括运载选择或研制、发射支持平台、发射流程、发射指挥、码头及保障设施相关技术领域。我国海上航天发射技术发展策略研究,为解决我国航天发射面临的发射区、飞行航区、子级落区选择问题,提高发射任务的灵活度和任务适应性,以及未来海上回收航天运输系统奠定基础。

重复使用航天运输系统设计与评估

航天运输技术是体现国家航天实力的重要标志,是实现进出空间的重要基础.经过几十年的发展,一次性运载火箭技术已经相对成熟,但仍面临着高可靠、高安全、低成本、快速发射、提升运载能力等挑战.重复使用航天运输系统是指能够实现往返于宇宙空间和地球之间,或在外层空间轨道之间飞行,执行任务后可返回地面,并可以多次使用的航天运输系统,如图1所示.重复使用航天运输系统技术的发展一直是航天运输领域研究的热点和难点.通过采用重复使用设计理念和简易发射方式,能够有效缩短发射周期、提高发射灵活性,同时基于多次重复使用、费用均摊的原则,可以大幅降低发射费用,最终实现低成本自由进出空间、高效利用空间、和平开发空间.