检索结果-内蒙古大学图书馆

航空学报 2025年第4期46卷 107-129页

作者：安诗宇刘明李化义吴凡哈尔滨工业大学卫星技术研究所哈尔滨150001

地月三体系统中的周期轨道在深空探测中具有重要的理论价值和工程意义。太阳帆航天器不需要消耗推进剂,在长期的空间任务中具有很大的潜力。在地月三体系统中增加太阳帆推进,将在地月系统中开辟更多有应用价值的轨道。在太阳帆地月圆型... 详细信息

地月三体系统中的周期轨道在深空探测中具有重要的理论价值和工程意义。太阳帆航天器不需要消耗推进剂,在长期的空间任务中具有很大的潜力。在地月三体系统中增加太阳帆推进,将在地月系统中开辟更多有应用价值的轨道。在太阳帆地月圆型限制性三体问题的简化非自治动力学模型下,引入了一种新的太阳帆指向律,使得太阳帆加速度与帆的状态向量相关,在此条件下,推导了系统的雅可比矩阵。将该指向律应用到近直线Halo轨道中,结合改进的微分修正法和太阳帆加速度延拓寻找新的轨道族。数值仿真验证了该指向律和该数值计算方法在非自治系统周期轨道设计中的有效性。分析表明,建立的新型太阳帆周期轨道族可用于月球照明和月球高纬度地区观测。最后,将周期轨道迁移到非共面双椭圆扰动模型中,通过二级微分修正方法得到了扰动下的拟周期轨道,分析表明其照明性能和覆盖性能可以保持。进一步计算了不同初始时刻对应的拟周期轨道,分析表明当地月质心和月球越接近其轨道的近心点时,扰动因素对轨道的影响越大。

关键词：地月系统限制性三体问题太阳帆周期轨道扰动模型

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面向视觉惯导的导航系统初始化技术综述

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计算机工程与应用 2025年第2期61卷 1-18页

作者：刘悦李化义张世杰张超赵祥天哈尔滨工业大学卫星技术研究所哈尔滨150080 北京邮电大学北京100876

视觉惯导系统是导航中应用最广泛的基础传感器系统之一,其单独使用或与其他系统联合使用是目前传感器配置的主要方案。初始化技术作为决定导航性能的前置环节,决定了导航的成败,也因此被大量研究。目前与初始化相关的方法种类丰富、工... 详细信息

视觉惯导系统是导航中应用最广泛的基础传感器系统之一,其单独使用或与其他系统联合使用是目前传感器配置的主要方案。初始化技术作为决定导航性能的前置环节,决定了导航的成败,也因此被大量研究。目前与初始化相关的方法种类丰富、工程性强,但是缺少较为全面和系统的综述;同时,尽管目前已经有很成熟的初始化范式,但是在实际使用时,初始化环节仍然有较高的失败率,且一些展示良好导航效果的初始化方法并未公开。随着任务的升级与技术的革新,新型视惯系统与人工智能也为初始化环节带来了新的提升与挑战。对视惯导航系统与初始化技术进行概述,然后针对初始化环节中的关键技术进行详细的调研与讨论,在给出经典初始化框架后,进行了总结与展望。

关键词：视觉惯导导航系统初始化技术标定人工智能

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聚合物包覆铝锂合金及其稳定性研究

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火炸药学报 2025年第3期48卷 201-208页

作者：唐长盛杜芳李佳贺杨玉林夏德斌张健王平林凯峰陶博文哈尔滨工业大学化工与化学学院湖北航天化学技术研究所

为提高铝锂合金(Al-Li)的稳定性，分别使用自制多羟基聚酯(PL)和聚多巴胺对其进行表面包覆处理，制得Al-Li@PL和Al-Li@PDA;利用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱仪对其形貌结构进行表征，并对界面作用机理进行了探讨。通过... 详细信息

为提高铝锂合金(Al-Li)的稳定性，分别使用自制多羟基聚酯(PL)和聚多巴胺对其进行表面包覆处理，制得Al-Li@PL和Al-Li@PDA;利用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱仪对其形貌结构进行表征，并对界面作用机理进行了探讨。通过干燥器平衡法考察了Al-Li@PL和Al-Li@PDA的湿热稳定性；使用氧弹量热法和热重-差式扫描量热法对样品进行了热分析测试，并采用非等温热分解动力学法评价了样品与1,2,4-丁三醇硝酸酯(BTTN)的相容性。结果表明，良好的粘附效果与官能团(羟基、羧基、氨基)是形成稳定包覆层的关键因素，Al-Li、Al-Li@PL和Al-Li@PDA的燃烧热值分别为30957、30852和30589J/g,包覆后热值损耗率低于1%,氧化放热模式基本未发生改变，最高氧化放热峰分别后移13℃与2℃;Al-Li@PL和Al-Li@PDA均不与80℃水发生剧烈反应，75%湿度下30天吸湿增重率由177.42%分别降至5.32%和2.58%,与BTTN的相容性从5级提升至1级。

关键词：物理化学铝锂合金稳定性相容性包覆界面作用

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可视性约束下多航天器跟踪空间目标的变焦图像视觉伺服控制

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中国科学:技术科学 2025年第2期55卷 322-338页

作者：林子杰吴宝林王郸维哈尔滨工业大学卫星技术研究所哈尔滨150001 微小型航天器快速设计与智能集群全国重点实验室哈尔滨150001 School of Electrical and Electronic Engineering Nanyang Technological UniversitySingapore 639798Singapore

利用多个微纳卫星对空间目标进行在轨服务,具备成本低、覆盖面广、灵活性强、冗余度高和隐蔽性强的优势.然而,目标的非合作性以及航天器成员的增加为动力学控制带来挑战.本文针对多航天器跟踪非合作翻滚目标的相对位姿控制问题,提出一... 详细信息

利用多个微纳卫星对空间目标进行在轨服务,具备成本低、覆盖面广、灵活性强、冗余度高和隐蔽性强的优势.然而,目标的非合作性以及航天器成员的增加为动力学控制带来挑战.本文针对多航天器跟踪非合作翻滚目标的相对位姿控制问题,提出一种新型的变焦图像视觉伺服控制方法.所设计的方法优势在于:(1)无需使用非合作目标的位姿信息,直接使用图像信息实现姿轨一体化控制,减少对目标状态估计的依赖.(2)变焦功能动态适应目标远近带来的尺寸变化,扩大了视觉伺服的工作范围.(3)能够同时满足两种特征可视性约束,一方面,特征始终以合适的尺寸维持在成像范围内;另一方面,防止特征被其他航天器遮挡.前者涉及单个航天器运动行为,后者涉及多个航天器运动耦合.首先,本文基于不变空间理论推导了新的航天器视觉伺服模型.然后,基于超螺旋干扰观测器设计固定时间鲁棒控制器.随后,设计了变焦策略满足视场约束和主动遮挡规避机动策略.基于Lyapunov方法证明了系统的稳定性与特征可视性,并通过Matlab和CoppeliaSim仿真验证了控制器的有效性.本文所设计的视觉控制方法能为多航天器复杂在轨服务任务提供技术支持.

关键词：航天器控制非合作目标可视性约束图像视觉伺服不变空间

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冷却流量偏差对超燃冲压发动机飞行速域影响

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航空动力学报 2025年第1期40卷 21-34页

作者：姜俞光戚永健段艳娟鲍文范玮西北工业大学动力与能源学院西安710072 西安航天动力技术研究所固体推进全国重点实验室西安710025 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

针对碳氢燃料流量偏差问题对超燃冲压发动机马赫数许用上限影响的问题,建立准一维燃烧与冷却耦合模型,同时对其进行了验证,作为总体分析工具;仿真结果表明:超燃冲压发动机工作范围受流量偏差的影响,以流量偏差β=-0.5为例,流量偏差将使... 详细信息

针对碳氢燃料流量偏差问题对超燃冲压发动机马赫数许用上限影响的问题,建立准一维燃烧与冷却耦合模型,同时对其进行了验证,作为总体分析工具;仿真结果表明:超燃冲压发动机工作范围受流量偏差的影响,以流量偏差β=-0.5为例,流量偏差将使得发动机飞行马赫数上限从Ma=6降低至Ma=5,说明流量偏差将严重限制发动机的安全运行速域,影响飞行任务;通过对比分析不同燃烧与冷却设计,如逆流冷却、两点喷油、偏差起始位置、最大许用壁温/油温等,对飞行马赫数上限的影响机制,发现其可减弱流量偏差,拓宽发动机工作范围;最后基于分级节流流量偏差抑制方法的试验数据,分析了此方法拓宽发动机工作范围的能力,发动机工作速域上限整体拓宽接近1个马赫数范围。

关键词：碳氢燃料再生冷却流量偏差飞行马赫数发动机性能超燃冲压发动机

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基于动不平衡补偿的加速度计二次项系数的精确标定方法

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中国惯性技术学报 2025年第3期33卷 293-300页

作者：李巍李大庆汤莉刘逸康哈尔滨理工大学自动化学院哈尔滨150080 北京航天控制仪器研究所北京100854 哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术研究中心哈尔滨150001

针对精密离心机标定加速度计时其动不平衡误差将引入虚假二次项,导致加速度计二次项系数标定精度差,提出了一种基于动不平衡补偿的加速度计二次项系数精确标定方法。通过对称安装两只参考加速度计作为桥梁,提出轮询调度法和动不平衡误... 详细信息

针对精密离心机标定加速度计时其动不平衡误差将引入虚假二次项,导致加速度计二次项系数标定精度差,提出了一种基于动不平衡补偿的加速度计二次项系数精确标定方法。通过对称安装两只参考加速度计作为桥梁,提出轮询调度法和动不平衡误差实时补偿技术,分离并抑制了离心机动不平衡误差对测试加速度计标定精度的影响,显著提升了二次项系数的标定准确性。参考加速度计表现出较稳定的不确定度,验证了其作为动不平衡实验基准器件的可行性。仿真结果表明,所提方法将加速度计二次项系数标定不确定度由2.59×10^(-6) g/g^(2)降低至5.83×10^(-8) g/g^(2),为高精度加速度计标定提供了技术支持和理论依据。

关键词：精密离心机动不平衡加速度计二次项系数不确定度分析

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组合发动机加力燃烧室火焰状态光学图像监测方法研究

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推进技术 2025年第1期46卷 228-236页

作者：罗雨馨曹振彭江波杨超博张樱娜胡斌朱涛李晓晖刘文备亓金浩于欣哈尔滨工业大学航天学院激光空间信息全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学航天学院光电子技术研究所黑龙江哈尔滨150001 中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学航空宇航学院北京100190 江苏中科能源动力研究中心江苏连云港222069

为防止发动机在运行过程中出现熄火等异常现象,本文报道了一种基于光学图像的非接触式发动机火焰实时在线监测方法,并在组合发动机加力燃烧试验台上开展了试验验证。利用高速相机采集组合发动机加力燃烧室内火焰的OH*自发辐射图像,通过... 详细信息

为防止发动机在运行过程中出现熄火等异常现象,本文报道了一种基于光学图像的非接触式发动机火焰实时在线监测方法,并在组合发动机加力燃烧试验台上开展了试验验证。利用高速相机采集组合发动机加力燃烧室内火焰的OH*自发辐射图像,通过内嵌在现场可编程逻辑阵列(Field Program-mable Gate Array,FPGA)板中的图像处理系统实时处理图像并提取表征燃烧状态的火焰特征,利用阈值判断算法实现火焰状态的在线监测,其响应时间最快约为25 ms。此外,研究发现在临近熄火阶段,火焰面积脉动加快,火焰强度波动加剧,监测系统的高灵敏性使其具有捕捉熄火特征的能力,有望在未来实现对熄火等异常燃烧状态的预警。

关键词： OH~*自发辐射燃烧诊断发动机火焰监测火焰特征提取非接触测量火焰状态识别

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超大尺度柔性航天器动力学建模与高精度形-姿协同控制研究进展

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中国科学:物理学、力学、天文学 2025年第2期55卷 2-18页

作者：刘付成朱东方李爽李鸿光郭延宁齐乃明王北超冯昆鹏孙俊上海航天技术研究院上海201109 上海航天控制技术研究所上海201109 上海市空间智能控制技术重点实验室上海201109 南京航空航天大学航天学院南京211106 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200241 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 南京航空航天大学自动化学院南京211106

超大尺度柔性航天器是天基遥感和空间资源开发等重大任务的核心,带有连接铰链的超大尺度柔性结构引发动力学建模与控制难题,直接影响了柔性结构形态和航天器姿态控制精度,关系到高时空分辨率观测等任务的成败.因此,本文基于超大尺度柔... 详细信息

超大尺度柔性航天器是天基遥感和空间资源开发等重大任务的核心,带有连接铰链的超大尺度柔性结构引发动力学建模与控制难题,直接影响了柔性结构形态和航天器姿态控制精度,关系到高时空分辨率观测等任务的成败.因此,本文基于超大尺度柔性航天器动力学与控制的内在逻辑和关键科学问题,综述并分析了现阶段复杂热荷载作用下的铰链摩擦特性与低维刚-柔-热耦合非线性动力学建模方法研究进展;非线性温变与黏滞-滑移摩擦力作用下的大型航天器刚-柔耦合机理研究进展;传感数据重构、传感器布局优化和海量数据高效并行计算方法以及高稳健高动态分布式传感信息的串扰补偿机制研究进展;超大尺度柔性航天器多约束形-姿协同调控机制与高精度控制方法研究进展;轻量化高动态分布式应变与温度一体化测量系统研究进展,并总结了上述研究领域的发展现状和亟需解决的难题.最后,对超大尺度柔性航天器动力学与控制领域未来亟待突破的共性理论与方法进行了展望.

关键词：超大尺度柔性航天器形-姿协同控制黏滞-滑移摩擦刚-柔耦合机理信号串扰补偿

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机载悬挂结构体分阶段主被动抑振

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振动.测试与诊断 2025年第1期45卷 10-17,196页

作者：蔡赫王燕波邓松波李科陈志鸿楼云江北京精密机电控制设备研究所航天伺服驱动与传动技术实验室北京100076 哈尔滨工业大学(深圳)机械工程与自动化学院深圳518055

针对机载重型悬臂体的瞬态和稳态抑振问题,提出了基于机械手的主被动分阶段抑振方法。由于机械手动态能力有限,在瞬态阶段,振动时间短振幅大,故采用机械手固定抱夹的被动减振方式;在稳态阶段,振动为周期性小振幅,故采用机械手多臂协同... 详细信息

针对机载重型悬臂体的瞬态和稳态抑振问题,提出了基于机械手的主被动分阶段抑振方法。由于机械手动态能力有限,在瞬态阶段,振动时间短振幅大,故采用机械手固定抱夹的被动减振方式;在稳态阶段,振动为周期性小振幅,故采用机械手多臂协同的主动抑振方式。首先,将机械手被动抱夹状态下的悬臂体等效为弹性支撑悬臂梁模型,通过分段构建弹性支撑边界条件,以脉冲激励的形式引入弹性力,获得被动减振模型;其次,在模态空间的基础上得到柔性基础下的振动模型,进一步提出了基于减振因子的主动抑振算法;最后,搭建了小机械手实验平台,将弯矩作为评价减振率的指标。实验结果表明,将主动抑振算法应用到实验平台中,理论与实验的抑振效果仅相差3.4%,验证了主动抑振算法的正确性。

关键词：机械手被动减振主动抑振瞬态和稳态弹性支撑悬臂梁

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基于轮廓信息增强的轻量化SAR舰船检测

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激光与光电子学进展 2025年第6期 228-235页

作者：吴扬王春媛李小龙林连雷上海卫星工程研究所上海工程技术大学电子电气工程学院上海卫星装备研究所哈尔滨工业大学电子与信息工程学院

SAR(Synthetic aperture radar)图像具有单通道、低分辨率和低信噪比等特性，而基于可见光图像设计的目标检测方法缺乏相应的优化，并且许多舰船检测任务需要在资源受限的嵌入式设备上运行，对检测网络的性能和模型体积提出了新的挑战... 详细信息

SAR(Synthetic aperture radar)图像具有单通道、低分辨率和低信噪比等特性，而基于可见光图像设计的目标检测方法缺乏相应的优化，并且许多舰船检测任务需要在资源受限的嵌入式设备上运行，对检测网络的性能和模型体积提出了新的挑战。针对上述问题，提出了一种基于轮廓信息增强的轻量化SAR舰船检测方法。首先，利用各向异性扩散滤波和四方向Sobel算子，将单通道SAR图像扩展到三个通道，减少斑点噪声的影响并增强舰船的轮廓特征，提高网络的可解释性和增强提取关键特征的能力；然后，受轻量化特征提取网络FasterNet与非局部注意力机制的启发，设计了一种新的轻量级主干特征提取网络，能够有效建模特征的长距离上下文关系，实现多尺度特征融合，在保证检测精度的同时减少检测模型的参数量；最后在公共数据集SSDD(Satellite ship detection data set)和HRSID(High resolution SAR images data set)上进行算法评估，实验结果表明，所提网络不仅模型参数量更少、复杂度更低，而且在检测准确度上表现更好。

关键词： SAR舰船检测轮廓增强注意力机制轻量化

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