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作者：阎军王宁许琦夏祥东王波吴永胜郝宝新范志瑞孙维蒋存存刘志辉 116024 辽宁省大连市高新园区凌工路2号

本发明提供一种基于拓扑优化的类“龟甲型”拼装舱门结构，本发明包括：结构相同且呈对称分布的左半舱门和右半舱门，所述左半舱门和所述右半舱门之间通过连接件连接，其特征在于，所述左半舱门呈半圆饼状结构，水平方向上，所述左半舱... 详细信息

标准号: CN112182768B

本发明提供一种基于拓扑优化的类“龟甲型”拼装舱门结构，本发明包括：结构相同且呈对称分布的左半舱门和右半舱门，所述左半舱门和所述右半舱门之间通过连接件连接，其特征在于，所述左半舱门呈半圆饼状结构，水平方向上，所述左半舱门的一侧为直边侧，另一侧为半圆侧，所述左半舱门表面靠近直边侧设有拼接大梁；所述左半舱门表面设有舱门门筋；所述舱门门筋包括：大环筋、小环筋、中心放射筋和高度渐变纵筋，本发明主要利用将舱门分为左右两部分，并在舱门表面上设置“龟甲型”门筋，从而起到保证强度的同时提高了舱门的便携性。

关键词：舱门门筋龟甲直边半圆饼状舱门结构对称分布高度渐变拓扑优化便携性放射筋连接件半圆大环拼接拼装小环纵筋大梁保证

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采用视觉伺服的月球样品容器夹持控制方法

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宇航学报 2021年第8期42卷 998-1003页

作者：金晟毅姚猛邓湘金郑燕红赵志晖王晓丹北京空间飞行器总体设计部北京100094 航天东方红卫星有限公司北京100094

嫦娥五号探测器月面采样封装任务需利用采样机械臂及其末端执行机构夹持样品容器,为克服非结构化月面环境对机械臂控制造成的不可知影响,确保精确夹持样品容器,提出并设计了一种视觉伺服样品容器夹持的控制方法和系统。系统通过固定安... 详细信息

嫦娥五号探测器月面采样封装任务需利用采样机械臂及其末端执行机构夹持样品容器,为克服非结构化月面环境对机械臂控制造成的不可知影响,确保精确夹持样品容器,提出并设计了一种视觉伺服样品容器夹持的控制方法和系统。系统通过固定安装相机和“眼在手”相机协同获取机械臂末端执行机构以及样品容器特征,采用扩展卡尔曼滤波算法对机械臂末端执行机构位姿的控制参数进行估计,消除控制位姿的轨迹抖动,实现了对样品容器的精确夹持。最后,通过分析在轨月球样品容器被夹持过程的数据和图像,验证了该视觉伺服控制方法和系统设计正确有效。

关键词：嫦娥五号探测器视觉伺服夹持控制扩展卡尔曼滤波采样封装月球样品容器

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太阳电池阵表面充电反向电位梯度的地面模拟

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航天器环境工程 2022年第5期39卷 468-474页

作者：刘业楠朱立颖王志浩张永泰王思展赵瑜馨郭佳丽王璐徐焱林刘宇明田东波北京卫星环境工程研究所北京空间飞行器总体设计部北京100094

太阳电池阵等部件由于其表面介质的高二次电子发射及光电子发射特性,使得其在轨表面充电典型表现为反向电位梯度(inverted potential gradient,IPG)。为了评估航天器部组件在轨的表面充电风险,需要研究IPG的特点及在地面模拟IPG的方法... 详细信息

太阳电池阵等部件由于其表面介质的高二次电子发射及光电子发射特性,使得其在轨表面充电典型表现为反向电位梯度(inverted potential gradient,IPG)。为了评估航天器部组件在轨的表面充电风险,需要研究IPG的特点及在地面模拟IPG的方法。文章通过分析地球中高轨道与低轨道空间等离子体环境中表面充电的特点,提出了地面模拟IPG表面充电的方法,并给出典型试验结果。推荐中高轨道利用电子枪或紫外源、低轨道利用冷稠等离子体源模拟表面充电IPG;模拟过程中为了建立IPG,试样基底导电部位需要悬浮且有直流负偏压电源驱动;模拟IPG时需要针对试样尺度进行缩比补偿;文章给出的方法可用于一般太阳电池阵或其他在轨充电会产生IPG的试样开展地面模拟及静电放电防护性能评价试验。

关键词：空间等离子体表面充电反向电位梯度环境效应模拟

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一种多稳态超冗余柔性机械臂

一种多稳态超冗余柔性机械臂

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作者：周青华张宇恒孙子悦赵志军周子涵吕鹏孙士杰梅浩蒲伟周广武 610000 四川省成都市武侯区一环路南一段24号

本发明公开了一种多稳态超冗余柔性机械臂，属于机械臂技术领域。一种多稳态超冗余柔性机械臂，包括：基座、关节以及绳驱组件；关节包括多个依次连接的单关节，最后一节单关节与基座连接，相邻单关节之间铰接；单关节包括两个相对设置... 详细信息

标准号: CN116494217A

本发明公开了一种多稳态超冗余柔性机械臂，属于机械臂技术领域。一种多稳态超冗余柔性机械臂，包括：基座、关节以及绳驱组件；关节包括多个依次连接的单关节，最后一节单关节与基座连接，相邻单关节之间铰接；单关节包括两个相对设置的底座，以及设置在两个底座之间的桁架组件和气弹簧，气弹簧位于桁架组件的内部，桁架组件和气弹簧沿单关节的延伸方向伸缩。本发明的机械臂不但能实现常规机械臂的弯曲等动作，其单关节可以通过气弹簧进行伸缩，通过单关节的伸缩来实现整个机械臂的伸长和缩短，不但极大减小关节的复杂程度，而且稳态的时候整个机械臂的长度可控、精确，使关节能精确到达范围内的任意位置。

关键词：关节机械臂桁架组件伸缩柔性机械臂多稳态气弹簧冗余弹簧底座常规机械基座连接相对设置依次连接伸长减小铰接可控稳态延伸

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一种用于航天器电源系统评测的SCPI指令管理方法

一种用于航天器电源系统评测的SCPI指令管理方法

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作者：王超 100086 北京市海淀区知春路82号

本公开涉及一种用于航天器电源系统评测的SCPI指令管理方法，包括：确定指令类型的标识、测试仪器类型的标识、节点设备的标识、测试仪器的标识、SCPI指令的标识，以及SCPI指令的指令内容；生成控制命令，该控制命令携带的信息包括：前... 详细信息

标准号: CN113703836B

本公开涉及一种用于航天器电源系统评测的SCPI指令管理方法，包括：确定指令类型的标识、测试仪器类型的标识、节点设备的标识、测试仪器的标识、SCPI指令的标识，以及SCPI指令的指令内容；生成控制命令，该控制命令携带的信息包括：前述标识以及SCPI指令的指令内容。节点设备获取控制命令，根据控制命令中的节点设备的标识判断控制命令是否对应于该节点设备；在控制命令对应于该节点设备的情况下，根据控制命令中的测试仪器的标识确定控制命令对应的测试仪器；向确定出的测试仪器发送控制命令中的SCPI指令的指令内容。根据控制命令中的各类标识，实现了将SCPI指令发送至多种类型的多个测试仪器并被区分。

关键词：控制命令测试仪器节点设备指令内容指令航天器电源系统评测标识判断标识确定发送控制生成控制指令发送指令管理指令类型携带

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壳体断裂力学统一计算理论与飞行器结构设计

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工程力学 2023年第2期40卷 1-7页

作者：庄茁王恒宁宇王翔柳占立张志楠清华大学航天航空学院北京100084 北京航空工程技术研究中心北京100076 航空工业第一飞机设计研究院陕西西安710089 北京空间飞行器总体设计部北京100094

断裂力学理论和方法在飞行器结构设计中发挥着不可替代的作用。依据断裂准则划分为阻止或者驱动裂纹扩展。阻止裂纹扩展是避免飞行器结构发生灾难性事故的最后一道防线,如机翼、机身等重要结构的止裂安全性设计、广布疲劳损伤容限设计等... 详细信息

断裂力学理论和方法在飞行器结构设计中发挥着不可替代的作用。依据断裂准则划分为阻止或者驱动裂纹扩展。阻止裂纹扩展是避免飞行器结构发生灾难性事故的最后一道防线,如机翼、机身等重要结构的止裂安全性设计、广布疲劳损伤容限设计等;驱动裂纹扩展是实现飞行器结构快速分离的关键技术,如运载火箭级间和星箭分离、飞行员和航天员逃逸救生等。板壳是飞行器结构的主要形式,开展板壳断裂力学研究具有重要的科学意义和工程价值。该文提出了基于连续体的壳体断裂力学统一计算理论,发展了壳体扩展有限元方法。基于该理论和方法,阐述了大变形曲面壳体裂纹扩展与止裂的计算分析过程,展示了在国产大飞机机翼整体结构件设计、天和号核心舱结构研制和高级教练机穿盖弹射救生系统设计等飞行器工程中的成功应用。

关键词：壳体断裂力学计算理论飞行器结构扩展有限元

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蒙皮点阵一体化支撑结构的移动可变形组件优化设计及空间站应用

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固体力学学报 2022年第5期43卷 551-563页

作者：张啸雨刘畅施丽铭蒋旭东曾惠忠周浩郭旭北京空间飞行器总体设计部北京100094 大连理工大学工程力学系大连116023

中国空间站是我国研制的系统最为复杂的载人航天器,其中有效载荷支撑结构的高效轻量化设计是工程研制过程中遇到的技术难题.论文介绍了受晶体对称性启发的增材制造自支撑三维点阵结构设计方法,发展了基于蒙皮点阵一体化结构形式的移动... 详细信息

中国空间站是我国研制的系统最为复杂的载人航天器,其中有效载荷支撑结构的高效轻量化设计是工程研制过程中遇到的技术难题.论文介绍了受晶体对称性启发的增材制造自支撑三维点阵结构设计方法,发展了基于蒙皮点阵一体化结构形式的移动可变形组件(MMC)拓扑优化方法,完成了面向增材制造的中国空间站某相机支撑结构的优化设计,该结构采用激光选区熔化成形(SLM)工艺制造,通过了力学试验考核,实现结构减重50%,基频提高35%,完成了基于MMC方法的蒙皮点阵一体化结构在我国载人航天领域的首次型号应用与在轨验证.

关键词：蒙皮点阵一体化结构自支撑三维点阵移动可变形组件方法拓扑优化增材制造中国空间站

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一种基于机械锁紧、电磁解锁的空间电磁对接机构

一种基于机械锁紧、电磁解锁的空间电磁对接机构

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作者：韩润奇王波庄原王耀兵李伟杰马帅孔宁朱佳林孙国鹏 100094 北京市海淀区友谊路104号

本发明公开了一种基于机械锁紧、电磁解锁的空间电磁对接机构，涉及航天器空间在轨对接技术领域，包括：服务端与目标端，二者在电磁力作用下通过轴孔配合实现柔性对接与可控分离，二者之间通过锁珠式锁紧器实现机械锁定；本发明的空间... 详细信息

标准号: CN113562204B

本发明公开了一种基于机械锁紧、电磁解锁的空间电磁对接机构，涉及航天器空间在轨对接技术领域，包括：服务端与目标端，二者在电磁力作用下通过轴孔配合实现柔性对接与可控分离，二者之间通过锁珠式锁紧器实现机械锁定；本发明的空间电磁对接机构是一种可重复使用的弱撞击对接机构：基于电磁线圈相互作用，实现了捕获、导向、校正和拉近功能以及机构的可靠解锁和分离，利用锁珠式锁紧器实现了对接机构的可靠锁定，从而保证了该空间电磁对接机构迅速作动与重复使用功能。

关键词：对接机构空间电磁锁紧器解锁锁珠电磁力作用电磁线圈对接技术机械锁定机械锁紧空间在轨轴孔配合服务端可重复目标端航天器可控拉近校正捕获锁定保证

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祝融号火星车蓄电池组容量自主校准方法

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航天器工程 2022年第5期31卷 73-79页

作者：陈燕王晓锐兰天石海平北京空间飞行器总体设计部北京100094 上海空间电源技术研究所上海200245

传统航天器采用电量累计法计算蓄电池组在轨容量,在行星际探测任务中,由于距离远、时延长、弧段短、速率慢,传统的电量累计法误差大,且难以在能源失衡工况下依赖地面测控支持实现对蓄电池组在轨容量的校准。为此,文章针对天问一号祝融... 详细信息

传统航天器采用电量累计法计算蓄电池组在轨容量,在行星际探测任务中,由于距离远、时延长、弧段短、速率慢,传统的电量累计法误差大,且难以在能源失衡工况下依赖地面测控支持实现对蓄电池组在轨容量的校准。为此,文章针对天问一号祝融号火星车提出了一种蓄电池组容量自主校准方法,在利用电量累计法计算积分电量的同时,根据蓄电池组地面试验数据设计电量查表法,以电量累计法得到的积分电量为主,以电量查表法得到的查表电量为辅,通过查表电量自主修正积分电量,最终实现自主能源管理所需的高精度电池电量。该方法已应用于祝融号火星车,在我国深空探测器上首次实现了自主识别与校准蓄电池组在轨容量。

关键词：祝融号火星车蓄电池组容量自主校准查表电量

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货运飞船敏感器设备安装精度保证设计

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航天器环境工程 2022年第3期39卷 262-267页

作者：贾东永韩彬周奉香许志伟何梦蝶赵振昊任春珍北京空间飞行器总体设计部北京卫星环境工程研究所北京100094

位姿测量敏感器的安装精度直接影响航天器密封舱在轨姿态测量和交会对接控制精度。文章针对敏感器位姿在轨无法标定和载人航天器精度保证设计制约因素多的问题,对货运飞船精度保证设计中需要考虑的停放工装和重力影响、货物空满载、舱... 详细信息

位姿测量敏感器的安装精度直接影响航天器密封舱在轨姿态测量和交会对接控制精度。文章针对敏感器位姿在轨无法标定和载人航天器精度保证设计制约因素多的问题,对货运飞船精度保证设计中需要考虑的停放工装和重力影响、货物空满载、舱压和发射段振动等各种要素进行研究,提出一种融合多要素的载人航天器设备精度保证设计方法,确立基于单因素精度变化量的目标函数,实现精测结果评价量化,保证位姿测量敏感器精度满足在轨测量和控制要求。该方法已成功应用于“天舟”系列货运飞船,未来可应用于其他载人航天器研制中。

关键词：货运飞船姿态敏感器安装精度交会对接舱内压力发射段振动

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