反射面背射螺旋天线设计

介绍了一种反射面背射螺旋天线,其反射面口径仅有几个波长,通过采用新型背射螺旋天线作馈源,成功解决了小口径反射面天线效率低的难题,实现了高达75％的口面效率。该天线体积小、重量轻,已成功应用于嫦娥一号卫星机械转动定向天线。文章对该天线的设计、仿真计算和实测结果进行了综述。     

"嫦娥二号"卫星CMOS相机技术及应用

"嫦娥二号"卫星上装载了1台降落相机和3台监视相机,相机采用CMOS成像技术,突破了轻小型低功耗高度集成化相机设计技术、自动曝光技术、高速彩色图像静态压缩技术以及开窗和亚采样技术,对月面、卫星太阳翼展开、490N发动机工作以及定向天线展开等卫星关键动作进行了成功拍摄,是中国CMOS成像技术在深空探测领域的首次成功应用,...     

嫦娥一号卫星定向天线动力学仿真分析

采用大型有限元软件MSC.NASTRAN,对嫦娥一号卫星定向天线压紧与展开两种工作状态下的模态与压紧状态下的加速度动力学响应,进行数值计算分析.针对双轴定向天线结构特点,结合双轴电机试验参数,引入扭簧单元对双轴电机结构进行模拟,并将天线压紧状态下的固有频率和关键点的加速度响应计算结果与试验结果进行了对比分析,两者具有较...     

微小相机揭秘“嫦娥二号”的飞天之旅

<正>卫星发动机在太空中点火与地面试验的情形是否一样?太阳翼帆板在太空真空及失重环境下展开与在地面上展开有什么不同?定向天线在奔月飞行中如何保持     

星上转动部件对卫星姿态的影响分析及补偿控制

研究了考虑有效载荷运动部件干扰时三轴稳定卫星的姿态控制。由卫星有效载荷转动部件运动规律建立了转动部件和挠性太阳帆板的动力学模型,根据干扰力矩的特点,提出了一种通过设定角动量交换系统标称值条件对卫星进行控制,以及抑制变速转动部件引起卫星本体姿态扰动的前馈控制的方案。仿真结果表明,该控制方案可有效消除星内外干扰力矩对姿态控制精度的影响,卫星的指向精度优于0.2°。     

卫星大型旋转载荷动平衡控制应用研究

卫星携带的转动体的动不平衡对星体产生非期望的干扰力矩,进而影响卫星姿态,为此在卫星高品质运动控制中必须对转动体的动平衡特性进行控制。本文在建立卫星多挠性体姿态动力学模型的同时,分析了动平衡检测在转动体残余干扰力矩分析中的应用,提出了大型旋转载荷动平衡控制方法和流程,最后通过实际工程应用情况,验证了该动平衡控制方法和流程的实用性和有效性。     

中国月球探测计划进展顺利,技术攻关有重大突破

本刊讯中国空间技术研究院日前透露,中国月球探测计划“嫦娥工程”自今年3月启动以后进展顺利,关键技术攻关取得重大突破。中国科学家经过精密的计算和论证,目前已基本确定了月球探测卫星的运行轨道,解决了卫星运行途中的控制问题以及卫星本身的电源、结构、温度控制等系统的相关技术问题。此外,在月球表面进行探测的紫外线敏感器也已设计完成,同时月球探测卫星双自由度定向天线的样机也已经完成了研制。试验表明,该天线能够满足卫星测控及数据传输的全部要求。据专家介绍,中国的探月工程虽然起步较晚,但在运载火箭、有效载荷的卫星部分、测…     

卫星转动机构加速寿命试验技术探讨

总结了国内外加速寿命试验理论研究及在航天领域应用概况，分析了卫星转动机构的可靠性现状，并提出了卫星转动机构开展加速寿命试验的思路。     

太阳翼不同转角的卫星在轨模态频率计算方法

卫星挠性振动频率会随着太阳翼的转动发生变化,在卫星动力学频率规划设计时尤其需要考虑到,以避免发生耦合振动。文章针对具有太阳翼的卫星,研究了太阳翼转动时由于星体构型变化对卫星模态频率产生的影响。通过建立卫星动力学混合坐标方程,推演出卫星结构动力学特征方程,在太阳翼转到不同角度时对卫星系统模态进行解算,从而获得一种具有太阳翼的遥感卫星系统模态计算方法。以某遥感卫星为背景进行了在轨模态计算,并与该卫星陀螺姿态角速度遥测数据对比,误差小于10%,验证了在轨模态计算方法的准确性。     

多体卫星地面物理仿真的一致性研究

三轴气浮台不能直接用于多体卫星的地面物理仿真实验,这是由于部件转动引起台体 的质心变化,进而产生重力静不平衡力矩,使仿真过程无法进行,因此需要质心补偿系统对 气浮台的重力静不平衡力矩进行补偿。本文通过对多体卫星动力学和气浮台动力学的比较, 分析了在重力场中的地面物理仿真系统与真实卫星的动力学特性的不同点,给出地面物理仿 真系统能完全模拟真实卫星运动的一致性条件,并进行了数学仿真。当转动附件的质心在转 动轴或转动中心上时,气浮台系统可以完全模拟卫星系统的质量特性和力学耦合特性,否则 ,多体气浮台系统和多体卫星系统的动力学耦合特性不完全一致,需要采取一定的方法进行 补偿。
     

国外深空探测器着陆缓冲系统的特点和应用

主要介绍国外月球和行星探测器的着陆缓冲系统的特点与应用。着陆缓冲系统的基本类型包括软着陆机构、气囊缓冲装置和空中悬吊机结构。其中：软着陆机构由着陆架（腿）、缓冲器和展开锁定机构组成,具有质量较大,结构较简单、可靠的特点,在美国“勘测者”、“阿波罗”、“梦神”和苏联月球号等着陆器中得到了应用;气囊缓冲装置由气体发生器、气囊组件,以及缩回与展开机构组成,具有质量小、包装容积小和着陆稳定性好的特点,在美国“火星探路者”、“火星探测巡视器”,苏联早期月球号着陆器,以及欧洲“贝皮一哥伦布”水星探测器中得到了应用;空中悬吊机结构由空中悬吊机及其推进系统等组成,具有着陆速度低、冲击小和安全可靠的特点,在美国“火星科学实验室”的好奇心号巡视器上得到了应用。     

JPL Innovation Foundry

Space science missions are increasingly challenged today: in ambition, by increasingly sophisticated hypotheses tested; in development, by the increasing complexity of advanced technologies; in budgeting, by the decline of flagship-class mission opportunities; in management, by expectations for breakthrough science despite a risk-averse programmatic climate; and in planning, by increasing competition for scarce resources. How are the space-science missions of tomorrow being formulated? The paper describes the JPL Innovation Foundry, created in 2011, to respond to this evolving context. The Foundry integrates methods, tools, and experts that span the mission concept lifecycle. Grounded in JPL's heritage of missions, flight instruments, mission proposals, and concept innovation, the Foundry seeks to provide continuity of support and cost-effective, on-call access to the right domain experts at the right time, as science definition teams and Principal Investigators mature mission ideas from “cocktail napkin” to PDR. The Foundry blends JPL capabilities in proposal development and concurrent engineering, including Team X, with new approaches for open-ended concept exploration in earlier, cost-constrained phases, and with ongoing research and technology projects. It applies complexity and cost models, project-formulation lessons learned, and strategy analyses appropriate to each level of concept maturity. The Foundry is organizationally integrated with JPL formulation program offices; staffed by JPL's line organizations for engineering, science, and costing; and overseen by senior Laboratory leaders to assure experienced coordination and review. Incubation of each concept is tailored depending on its maturity and proposal history, and its highest-leverage modeling and analysis needs.     

中国空间技术研究院的标准化卫星平台

首先阐述卫星标准化的三种形式——通用化、系列化和组合化的基本概念和卫星平台实现标准化的必要性；其次介绍了国外公用平台的现状，提出建立卫星公用平台的基本原则；最后给出8种公用平台的自重、平台尺寸、可支承的有效载荷重量、总功率、有效栽荷可用功率、姿态控制精度、测控能力、推进剂携带量、设计工作寿命、与运载火箭的兼容性等主要性能参数及应用前景。     

VXI总线在FY-2卫星无线测试中的应用

介绍了风云二号(FY-2)气象卫星VXI总线无线测试系统的功能、硬/软件结构.给出了设计中采用的VXI总线技术、硬件配置和在LabWindows/CVI环境中的软件模块化设计方案,以及输出功率限制、微波开关初始化控制、系统安全管理控制和仪器控制顺序正确等软件安全性和可靠性设计.该测试系统的测试能力强、体积小、研制成本低,具有测试结果准确、自动化程度高、工作稳定可靠、操作简便,以及转移和维护容易等优点,在FY-2卫星电性星、正样星和发射星测试中发挥了重要作用.     

太赫兹雷达前沿探测成像技术

综述几种典型的太赫兹雷达前沿探测成像技术。首先,回顾太赫兹雷达技术的发展历程,分析其实用化进程中面临的挑战;然后,分别从太赫兹雷达增程、前视成像探测以及雷达信号处理三个方面展开论述,梳理太赫兹单光子探测、里德堡原子探测、孔径编码成像、涡旋目标微动探测以及智能信息处理五种典型的太赫兹雷达探测前沿技术的研究背景、基本原理、技术优势等;最后,对全文进行总结。研究成果有望为突破太赫兹雷达在作用距离、探测体制等方面的技术瓶颈提供可行的技术途径,并进一步推动太赫兹探测机理、方法、器件和系统等全面创新发展,为战场侦察、精确打击以及远程预警等应用提供关键技术支撑。     

天梯动力学与控制研究进展

简要介绍了天梯系统的组成和初始部署形式。在此基础上，针对天梯初始部署和运行中存在的复杂动力学与控制问题，分别从天梯动力学建模、天梯稳定性、天梯绳索振荡、攀爬器运动引起的绳索振荡及振荡抑制、天梯初始部署动力学五个方面分析归纳了天梯动力学与控制的发展状况，最后对天梯动力学与控制的发展方向进行了总结及展望。     

量子级联技术研究进展：从光源到探测

量子级联技术基于多量子阱或超晶格结构中的子带跃迁和共振隧穿理论,既可以产生光源,又可以探测光信号,是量子级联激光器（QCL）和量子级联探测器（QCD）的理论基石,在检测、遥感、通信、雷达等领域具有广泛的应用前景。经过最近三十年的研究,量子级联技术在基础研究、产品性能以及应用系统研发和场景试验方面都取得了重大进展。本文首先简要介绍了量子级联技术的原理和发展历史,随后阐述了量子级联器件子带能级结构和电子输运动力学计算思路,接着重点综述了量子级联技术的研究进展,包括中远红外高功率QCL、中远红外宽调谐QCL、太赫兹QCL、高性能QCD,以及QCL和QCD的单芯片光子集成方面的内容,最后介绍了QCL和QCD的产品与应用情况。     

舱外活动系统述评

舱外活动（EVA）系统可分为3部分：1）航天员装备系统,包括舱外航天服（EVA航天服）、安全系绳和机动装置;2）空间支持系统,包括气闸、约束装置、EVA工具、在轨训练设施、遥控自动操作装置,以及表面运输工具;3）地面试验、训练与保障系统,包括减重／失重设施、热／真空试验舱、虚拟现实模拟系统、星体表面模拟场地,以及任务保障设施。文章阐述EVA系统的组成与功能,评述EVA技术现状及发展趋势。     

宇航元器件应用验证系统工程研究

在调研国内外宇航元器件应用验证研究及工程实践的基础上,总结了我国宇航元器件应用验证的目标和特点,即以解决元器件宇航应用可用度评价并促进成熟应用为目标,具有多阶段、多领域、多目标、多任务和多参与方等特点。分析了应用验证的复杂性、层次性、整体性、环境适应性等复杂系统特性;在论证系统工程理论和方法指导宇航元器件应用验证研究适用性的基础上,建立了系统工程视角下的我国宇航元器件应用验证技术框架体系,凝练出一套集成的应用验证成果体系。应用验证工程实践表明,应用验证研究成果具备有效性和科学性,但仍需不断丰富和完善。     

小卫星星载CAN总线的应用层传输方法研究

数据总线是小卫星上各模块之间的主要数据传输通道,充分利用现场总线技术,选择合适的数据总线标准,改善数据总线应用的标准设计,提高可靠性,将工业、商业总线技术引入航天领域是小卫星数据总线未来的发展方向.小卫星星上控制局域网(CAN)总线网络组成包括物理层、数据链路层和应用层.文章分析了小卫星星上网络的应用层协议的基本组成,...