检索结果-内蒙古大学图书馆

北京航空航天大学学报 2013年第9期39卷 1222-1227页

作者：孟恒辉谭沧海耿利寅李国强北京空间飞行器总体设计部北京100094

激光通信终端主体作为一种新兴的信号传输载体,工作时光学器件发热量大,对温度均匀性和稳定性要求高,给热设计带来挑战.针对载荷的工作特性和外部空间环境规律,对单机产品进行热设计:针对大功率发热元器件散热采用导热板+热管的途径进... 详细信息

激光通信终端主体作为一种新兴的信号传输载体,工作时光学器件发热量大,对温度均匀性和稳定性要求高,给热设计带来挑战.针对载荷的工作特性和外部空间环境规律,对单机产品进行热设计:针对大功率发热元器件散热采用导热板+热管的途径进行散热,并对关键部件实现高精度控温措施.通过Thermal Desktop热分析软件对极端工况进行数值模拟,计算结果表明,激光通信终端主体温度场满足设计要求,热设计方案合理可行.

关键词：激光通信热设计热分析

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祝融号火星车主动悬架式移动系统设计与验证

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中国科学：技术科学 2022年第2期52卷 278-291页

作者：潘冬贾阳袁宝峰刘雅芳党兆龙林云成王瑞陈明危清清赵志军王储张昕蕊北京空间飞行器总体设计部北京100094

设计了世界上第一个和唯一一个地外天体成功在轨应用的主动悬架移动系统,成功应用于祝融号火星车,通过主动悬架系统火星车可实现蠕动式轮步行走、车体水平升降、抬轮行走等功能,解决了被动悬架式星球车移动系统在松软地形下脱陷能力差... 详细信息

设计了世界上第一个和唯一一个地外天体成功在轨应用的主动悬架移动系统,成功应用于祝融号火星车,通过主动悬架系统火星车可实现蠕动式轮步行走、车体水平升降、抬轮行走等功能,解决了被动悬架式星球车移动系统在松软地形下脱陷能力差、爬坡角度低和无故障车轮隔离能力、车体易托底等问题,验证结果表明:通过蠕动行走,可在16 min内迅速脱离6轮全部沉陷300 mm的极限情况;通过蠕动、多车辄爬坡策略,火星车松软地形爬坡能力由传统的20°提升到25°;将故障车轮抬起行走相比拖动行走功耗减小50%以上.

关键词：火星车移动系统主动悬架

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绕月自由返回轨道的应急自主制导算法

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控制理论与应用 2019年第12期36卷 2005-2012页

作者：孟占峰高珊北京空间飞行器总体设计部北京100194

嫦娥五号飞行试验器是我国首个采用绕月自由返回轨道飞行的航天器,为了提高其自主运行能力,嫦娥五号飞行试验任务的星上软件需要在出现入轨大偏差情况下,具备在轨自主应急制导策略生成与轨道重构的能力.针对此需求,本文提出了一种适用... 详细信息

嫦娥五号飞行试验器是我国首个采用绕月自由返回轨道飞行的航天器,为了提高其自主运行能力,嫦娥五号飞行试验任务的星上软件需要在出现入轨大偏差情况下,具备在轨自主应急制导策略生成与轨道重构的能力.针对此需求,本文提出了一种适用于在轨自主生成和实施的绕月自由返回轨道应急制导策略.该策略将应急制导策略自主生成问题转化为三体Lambert问题在轨自主求解问题.发展了经典三体Lambert算法,在原算法中引入Quasi-Lambert算法解决了算法边界条件问题.该算法计算量小、计算精度高,可直接瞄准再入点参数,可显著提升探测器的自主运行能力,对未来月球探测和载人登月任务有重要的应用参考价值.

关键词：自由返回轨道自主故障制导

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大动态干扰下基于光学图像的自主导航技术

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航空学报 2021年第11期42卷 143-155页

作者：李嘉兴王大轶鄂薇葛东明北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对高超声速飞行器在平流层内飞行过程中自主天文导航时,气动光学效应及运动模糊等大动态干扰严重影响观星和高精度导航的问题,提出一种基于正则化思想的高超星图半盲复原改进算法。该算法首先借助已有的高超星图模糊核提取算法获得先... 详细信息

针对高超声速飞行器在平流层内飞行过程中自主天文导航时,气动光学效应及运动模糊等大动态干扰严重影响观星和高精度导航的问题,提出一种基于正则化思想的高超星图半盲复原改进算法。该算法首先借助已有的高超星图模糊核提取算法获得先验模糊核,为复原提供便利条件。接着结合天文图像灰度及梯度的稀疏先验分布特性,设计了一种针对高超星图的正则化盲复原模型,并结合先验模糊核所提供的信息,构建了改进的半盲复原方法,能在先验模糊核精度较低或缺失时转化为盲复原方法,提高了算法的鲁棒性。将本算法与传统星图复原算法、其他最新正则化复原算法进行星图复原与导航效果比较,数值仿真结果显示本算法的复原效果更佳,峰值信噪比(PSNR)达到36.97,并且质心提取成功率达到99.23%,能够明显改善星图识别的成功率,从而大幅提升高超声速飞行器在平流层中的大动态干扰下的自主导航能力。

关键词：高超声速飞行器天文导航气动光学图像复原正则化

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月球大椭圆太阳同步测控回归冻结轨道设计

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航空学报 2024年第18期45卷 205-220页

作者：孟占峰北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对我国嫦娥六号月背采样返回任务中继通信的需求,提出了一种全新的月球大椭圆太阳同步测控回归冻结轨道类型及其相应的设计方法。采用von Zeipel正则变换方法,建立了考虑地球三体引力1阶、2阶项和月球J2项的大椭圆环月轨道的平均运动... 详细信息

针对我国嫦娥六号月背采样返回任务中继通信的需求,提出了一种全新的月球大椭圆太阳同步测控回归冻结轨道类型及其相应的设计方法。采用von Zeipel正则变换方法,建立了考虑地球三体引力1阶、2阶项和月球J2项的大椭圆环月轨道的平均运动方程。基于平均运动方程,给出了冻结轨道所需满足的条件和相应的约束方程。在冻结轨道的基础上,进一步提出了太阳同步冻结轨道的条件,揭示了其针对月背采样返回任务可长期稳定保持和指定采样点的光照条件的独特优点,并解决了中继卫星轨道与嫦娥六号多窗口发射匹配的难题;在近地轨道节点周期概念的基础上,提出了月球轨道的测控回归概念,并建立了相应的约束方程,实现了使命轨道周期与测控条件重复周期的共振,进而长期保持稳定的测控条件。以嫦娥六号中继使命轨道设计为背景,给出了同时满足冻结、太阳同步和测控回归这3个条件的月球大椭圆中继轨道设计流程和设计结果。利用真实全摄动模型对轨道设计结果进行了仿真验证,结果表明:所给出的中继轨道参数冻结良好,与太阳同步稳定,测控回归精度高,可以完全满足嫦娥六号月背中继任务要求。

关键词：冻结轨道太阳同步测控回归轨道设计中继卫星

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嫦娥五号月球轨道交会导引策略设计

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航空学报 2023年第5期44卷 237-252页

作者：孟占峰高珊盛瑞卿北京空间飞行器总体设计部北京100094

嫦娥五号任务实现了国际首次月球无人轨道交会对接,本文详细介绍了其最终飞控实施所采用的交会导引策略的设计模型、方法和工程实现考虑。讨论了嫦娥五号月球轨道交会任务的工程设计约束和关键参数的确定,提出了一种月球轨道交会的交班... 详细信息

嫦娥五号任务实现了国际首次月球无人轨道交会对接,本文详细介绍了其最终飞控实施所采用的交会导引策略的设计模型、方法和工程实现考虑。讨论了嫦娥五号月球轨道交会任务的工程设计约束和关键参数的确定,提出了一种月球轨道交会的交班点确定方法。提出了一种新的四脉冲交会策略,通过引入径向变轨控制量,固定各次变轨点位置,解决了在月球背面测控遮挡约束下确保各次变轨全过程测控可见的工程难题。针对新四脉冲方案,采用近圆轨道偏差方程提出了一种新的初值求解方法,构造了基于微分修正的精确数值求解算法,并推导了求解所需的状态转移矩阵的解析表达形式。建立了测控约束下的交会导引约束优化模型,获得了测控约束下的最优能量解,并揭示了问题的全局特性规律。给出了所提出方法在嫦娥五号实际任务中的应用,验证了此方法的正确性。

关键词：嫦娥五号月球轨道交会状态转移矩阵约束优化

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火星进入舱开伞弹伞载荷动力放大系数研究与试验验证

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宇航学报 2021年第11期42卷 1355-1364页

作者：王刚杨昌昊祁玉峰北京空间飞行器总体设计部北京100094

首先推导了单自由度系统在矩形和半正弦波形脉冲冲击下响应谱动力放大系数与脉冲作用时间的理论解析公式,然后采用有限元显示冲击动力学分析方法,分析了火星探测器进入舱进入过程中开伞弹伞低频大冲击载荷的载荷波形、脉冲作用时间以及... 详细信息

首先推导了单自由度系统在矩形和半正弦波形脉冲冲击下响应谱动力放大系数与脉冲作用时间的理论解析公式,然后采用有限元显示冲击动力学分析方法,分析了火星探测器进入舱进入过程中开伞弹伞低频大冲击载荷的载荷波形、脉冲作用时间以及结构阻尼对进入舱主结构动力放大系数的影响;最后介绍了开伞载荷悬吊冲坠模拟冲击动载试验和弹伞载荷真实弹伞筒冲击动载试验。分析与试验结果表明:冲击作用时间在1 ms以下时,结构衰减效应明显,冲击作用时间大于5 ms后,动力放大系数同波形下趋于稳定;开伞载荷由于指数型前沿上升时间较长,动力放大系数基本为1;弹伞载荷上升前沿较陡,矩形前沿波放大倍数在1~2倍之间。上述研究可为火星探测器进入舱结构载荷条件的确定提供参考。

关键词：冲击火星进入开伞弹伞动力放大

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月面热环境的反演研究

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宇航学报 2018年第4期29卷 435-441页

作者：任德鹏贾阳彭松北京空间飞行器总体设计部北京100094

以嫦娥三号巡视器月面日食期间非稳态的温度遥测数据为基础,通过建立月壤及巡视器的传热模型,反演了日食期间月面温度的变化,并给出了符合巡视器温度遥测的月壤热物性参数取值范围。在此基础上,对月面热环境进行了分析研究。结果表明,... 详细信息

以嫦娥三号巡视器月面日食期间非稳态的温度遥测数据为基础,通过建立月壤及巡视器的传热模型,反演了日食期间月面温度的变化,并给出了符合巡视器温度遥测的月壤热物性参数取值范围。在此基础上,对月面热环境进行了分析研究。结果表明,本文反演的月壤平均导热系数大于常见取值,而比热却明显小于常见取值。采用反演的热物性值计算的月表温度与之前认识相符,但对月壤内部热环境有新发现,其温度梯度相对减小而恒温层厚度则明显增大。

关键词：热环境月面嫦娥三号反演

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空间薄膜结构粘接缝模型的建立与验证

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宇航学报 2023年第11期44卷 1777-1784页

作者：操安博林秋红邱慧李潇刘志全北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对Hart-Smith板壳粘接缝模型不适用于空间薄膜结构粘接缝的问题及空间薄膜结构高精度设计中粘接缝二维模型缺失的问题,开展了空间薄膜结构粘接缝模型的建立与验证工作。首先基于Kirchhoff板理论建立了空间薄膜结构粘接缝的三维模型,... 详细信息

针对Hart-Smith板壳粘接缝模型不适用于空间薄膜结构粘接缝的问题及空间薄膜结构高精度设计中粘接缝二维模型缺失的问题,开展了空间薄膜结构粘接缝模型的建立与验证工作。首先基于Kirchhoff板理论建立了空间薄膜结构粘接缝的三维模型,计算了粘接缝内部剪应力和剥离应力分布;其次,将三维模型映射到二维,建立了薄膜粘接缝二维等效模型,给出了二维等效模型的杨氏模量和强度的计算方法;最后,对薄膜粘接缝二维等效模型进行了仿真校验,仿真结果表明,根据二维等效模型求得的杨氏模量误差为4.5%~11.8%,且该误差与粘接缝宽度正相关。仿真校验证实了粘接缝的主要失效模式为剪切,且粘接缝的等效强度不受粘接缝宽度影响。当粘接缝宽度为5 mm时,二维等效模型比Hart-Smith模型求得的等效强度误差减小了29.2%。薄膜粘接缝二维等效模型为空间薄膜结构高精度设计提供了参考。

关键词：空间薄膜粘接缝 Kirchhoff板 Hart-Smith模型

来源：评论

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“欧罗巴-快帆”(Europa Clipper)探测任务浅析

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宇航学报 2024年第11期45卷 I0001-I0008页

作者：张毅碰孟绿汀张杰杨爱香韩承志田百义缪远明李飞张熇北京空间飞行器总体设计部北京100094

木星的冰卫星由于其冰层下液态海洋的存在,被认为是太阳系中除地球外最有希望存在生命的地方,具有很高的科学探测优先级。针对木星系统,国际上先后开展多种方式的探测任务。“欧罗巴-快帆”(Europa Clipper)探测任务针对木卫二开展详细... 详细信息

木星的冰卫星由于其冰层下液态海洋的存在,被认为是太阳系中除地球外最有希望存在生命的地方,具有很高的科学探测优先级。针对木星系统,国际上先后开展多种方式的探测任务。“欧罗巴-快帆”(Europa Clipper)探测任务针对木卫二开展详细探测和研究。本文概述“欧罗巴-快帆”探测任务探测器设计、载荷配置、飞行轨道设计、辐射防护设计等工程实施特点,针对未来中国木星系探测、太阳系边际探测等任务的实施和规划提出思考和建议。

关键词：木卫二探测探测器设计辐射防护设计

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