运载火箭动力系统突发性故障检测与辨识

航天是一个高风险的领域 ,一次不成功的发射试验可能带来的经济损失动辄上亿元 ,甚至会出现灾难性后果。因此 ,故障诊断技术在航天工程领域具有极端的重要性和明显的工程价值。本文以运载火箭动力系统突发性故障为研究对象 ,采用解析冗余方法 ,建立了分别适用于脉冲型故障和阶跃型故障的检测方法 ,并给出了故障幅度的无偏估计算法     

空间机械臂动力学奇点与回避

本文导出空间机械臂非完整约束方程，讨论自由漂浮系统动力学奇点问题，对冗余和非冗余系统分别提出避免奇点的方法，对平面运动情形得到减少奇点出现的工程方法。文中附有算例。     

适用于缓变参数数据传输系统的新编码方式

文章提出一种适用于缓变参数数据传输系统的新型编码方式——有限增量编码方式。它利用相邻传输数据之间的相关性,在不增加冗余码的情况下使所传输的数据具有一定的检错与纠错能力。文中详述了该种方法的编码和解码原理,并对其误码率进行了分析。     

基于CAN总线的双通道智能网桥设计及常见问题分析

介绍一种基于CAN总线的CAN—RS-485双通道智能网桥的设计方法,给出详细的设计思路,硬件及软件实现,并对调试运行中出现的常见问题进行分析。通过该智能网桥,可实现对CAN网络与RS-485网络的可靠通信,该模块可同时连接于两个不同的CAN网络。为提高通信可靠性,串行通信中采用CRC冗余校验。     

基于桥接模式的双网络重复使用运载器控制系统冗余技术

根据重复使用运载器因面临恶劣电磁环境而对控制系统提出的可重用、高可靠性要求,提出了一种基于桥接控制器的四余度1773A光纤总线双网络冗余控制系统方案。该方案在实时性、数据处理、缓解信息拥塞、电磁兼容性等方面具有较好的优势,控制系统实现了集控制、传感、通信、网络、故障诊断与容错处理于一体的功能。通过对计算机、综合控制器、伺服机构等关键部组件及系统级总线进行冗余设计,提高了系统的可靠性。     

GPS卫星光压摄动建模发展与启示

对中高轨道的导航卫星而言,光压摄动模型误差是目前导航卫星动力学模型最大的误差源,因此,需要对光压摄动进行分析并精确建模。文章按照光压涉动建模原理的不同,研究分析了GPS卫星光压模型随工程需求的发展过程、建模方法的改进以及最新的建模方法,比较了不同建模方法下光压摄动模型的工程应用特点,提出了建立适用于北斗导航卫星姿态控制规律的高精度光压摄动模型有待研究的问题,以上内容可为北斗卫星精密定轨与轨道预报工作提供借鉴。     

网络可靠度的不交型算法(Ⅰ)

本文应用布尔代数的不交型运算规则可从网络结构图直接写出系统成功的不交型表达式来计算可靠度,省去枚举路集、化不交和的步骤。在计算非串并联网络时,结合采用全概率分解法。 本文方法适用于手工计算24条最小路集以下的网络的可靠度。它非常有效,而且很直观,简便易行。可应用于控制系统可靠性分析设计和通讯网络、交通网络的可靠度计算。     

解析计算在月球中继卫星Halo轨道设计中的应用

面向月球中继卫星工程轨道设计需求,研究解析计算方法在地月系L2点halo轨道设计中的应用问题。在讨论圆型限制性三体问题三阶解析近似计算方法的基础上,分析了解析计算与数值计算的差异,给出了解析近似计算在工程约束下的适用范围,进而提出了基于解析计算的轨道设计和特征筛选方法。分别采用解析初值和数值初值进行halo轨道外推,比对验证采用解析计算设计轨道的可行性。研究结果表明,解析计算方法适用于月球中继卫星轨道的初步设计、特征分析和构型筛选。     

空间冗余陀螺仪在轨标定方法

针对航天器冗余陀螺仪误差系数的在轨标定问题,利用模型置换方法建立 了冗余情况下的隐式标定模型,该模型结构简单,能够充分利用所有陀螺仪的测量信息。并 以美国EOS-AQUA卫星的冗余陀螺仪为背景,利用仿真方法分析了该模型的优良性能。结果表 明,利用模型置换方法能够有效提高误差系数标定精度,相对误差小于10％。
     

一种航天器上多子网数据网络设计

基于1553B总线归纳了对等子网和上下级子网2种子网间的连接方式,并结合网络连接关系、数据传输机制,提出多子网的数据网络设计思想。该设计既能保证子网的独立性,又能将子网连接为一体,既可解决突发数据的传输问题,又能适用于复杂多子网网络的航天器。以某具体航天器为例,完成包含对等子网和上下级子网的多子网网络数据系统设计,并验证了其可行性。文章提出的设计已应用到航天器工程中,降低了多子网航天器协议设计的难度。     

设备性能参数库两种概念模型的设计与分析

从分析电子战设备性能参数的数据特点入手,总结了设备性能参数库实体关系模式和竖表模式两种概念模型的设计思路、关键技术及其优缺点和适用性。工程应用结果表明,实体关系模式适用于从属仿真系统的数据库子系统;竖表模式适用于独立的情报数据库系统。     

面向星上目标提取的卷积神经网络优化技术

针对卷积神经网络规模庞大、参数数量众多、在资源受限的在轨场景中难以应用的问题,提出了一种基于知识蒸馏的剪枝压缩改进方法。该方法对训练好的网络进行基于权重和基于通道的混合参数剪枝,在保留网络重要连接的同时剔除冗余信息;采用知识蒸馏法,用原始网络学到的知识指导剪枝后网络的再训练过程,以恢复损失的精度;在遥感数据集上对VGG-16分类网络进行实验。结果表明:所提方法可以实现16～18倍的压缩效果,并且网络精度下降不到1%。这使得卷积神经网络的在轨应用成为可能,具有理论及现实意义。     

航天软件测试用例设计方法应用

介绍了航天软件测试中常用的测试用例设计方法,描述了航天软件常采用的可靠性措施(如“三取二”冗余设计、时序冗余控制等),提出了采用等价类划分和因果图进行用例设计的方法,给出了其工程应用实例,并总结了软件测试需求分析、用例设计的基本思路和步骤。     

冗余设计技术在运载火箭飞行控制系统中的应用(一)

冗余容错技术是提高运载火箭飞行控制系统可靠性的重要手段。本文针对飞行控制系统的应用特点 ,对冗余技术在工程应用中需要解决的四个方面的内容 :冗余结构 ,判别准则 ,检测方法和无共因失效设计进行了论述     

多模异构冗余软件系统同步技术研究

航天控制领域普遍采用冗余方案进行系统设计,相应软件系统也存在冗余。本文对三冗余软件之间、三冗余软件与不冗余软件之间以及三冗余软件与热备份软件之间实时同步控制策略进行研究,通过分析数据、信号的同步性和一致性,找出造成多模异构冗余软件系统不同步的时机、方式等影响因素,在此基础上给出了消除这些因素的软件设计方法,提出了确保冗余软件系统数据同步和一致的延时等待、交互表决、串行操作以及记忆重发同步控制策略。     

冗余设计技术在运载火箭飞行控制系统中的应用(二)

冗余容错技术是提高运载火箭飞行控制系统可靠性的重要手段。本文针对飞行控制系统的应用特点 ,对冗余技术在工程应用中需要解决的四个方面的内容 :冗余结构 ,判别准则 ,检测方法和无共因失效设计进行了论述。     

适用于固体推进剂药柱应力分析的一种粘弹性有限元法

本文根据Ｈｅｒｒｍａｎｎ变分原理导出一种适用于不可压缩和近似不可压粘弹性的新的本构关系和相应的有限元公式，开发了用于平面问题分析的计算机程序ＶＦＡＰＩＮＰ。计算结果表明，本方法和程序可用于所有泊松比的粘弹性问题的计算，尤其适用于推进剂药柱的应力分析。     

微小卫星测控数传功能冗余设计与软件实现

讨论了一种USB发射机和数传发射机功能上互为备份的冗余设计,提高了测控数传功能的可靠性,为卫星工程的备份冗余设计提供了一个新的思路,该设计通过星载软件状态切换的方法实现。该方法已成功应用于某卫星测控数传模块的设计。
     

雷达终端系统的冗余设计方法

冗余设计是提高雷达终端系统任务可靠性的一个重要方法和手段。本文简介论述了终端系统的冗余设计原理，并对终端系统冗余设计的可靠性进行了分析，从系统华中地区管理模块、显示原理、系统软件设计及BIT（Built in Test）设计方面介绍了系统冗余的实现方法。     

飞行器总体不确定性建模与优化设计方法

针对考虑不确定性的飞行器总体设计迭代周期长、优化困难等问题，提出一种基于裕度量化解耦策略的飞行器总体不确定性建模与优化设计方法。首先采用主动学习策略开展基于优化加点Kriging的阈值不确定性分析，实现了不确定性裕度的高效求解。进而提出一种适用于飞行器总体设计的裕度量化解耦策略，将双层嵌套的不确定性优化问题解耦为确定性优化与不确定性分析过程顺序执行，高效给出满足概率约束的优化设计方案。该方法解决了传统解耦方法采用嵌入式算法而导致的工程应用困难的问题。通过非线性多约束数值案例以及滑翔飞行器工程案例，验证了该方法能够在保证精度的前提下，提高不确定性优化设计效率。