航天飞机再入与进场着陆控制

本文简要介绍了航天飞机返回段控制技术的基本概念,对导航、制导和控制系统进行了初步描述,为进一步深入研究该方面的问题,开展系统概念设计奠定基础。     

航天飞机轨道器着陆阻力伞

航天飞机轨道器设置阻力伞的目的在于增加其着陆的安全性。文中不仅介绍了这种阻力伞系统的设计和研制,而且还对试验(风洞试验、B—52飞机着陆试验、飞行模拟和轨道器飞行试验)及为增加阻力伞稳定性和可重复使用性的技术关键作了简要介绍。     

亚特兰蒂斯号安全着陆 美国航天飞机时代落幕

据美国国家航空航天局网站2011年7月21日报道,美国东部时间7月21日,亚特兰蒂斯号航天飞机及其4名乘员在经历了13天的太空之旅后,安全降落在佛罗里达州的肯尼迪航天中心。     

航天飞机轨道器着陆阻力伞

航天飞机轨道器设阻力伞的目的在于增其着陆的安全性。     

“亚特兰蒂斯”号安全着陆,航天飞机时代落幕

美国东部时间2011年7月21日5点57分,＂亚特兰蒂斯＂号航天飞机及其4名乘员在经历了13天的太空之旅后,安全降落在佛罗里达州的肯尼迪航天中心。这是航天飞机历史上第133次着陆,第26次夜间着陆。历时30年的美国航天飞机计划,随着其第135次任务的结束而画上了句号。     

基于迭代校正法的自动着陆轨迹快速生成算法

针对重复使用运载器(RLV)的自动着陆段(A＆L)提出了一种快速的轨迹生成算法.相比于传统航天飞机的策略,该方法并不依赖事先离线计算并储存好的若干轨迹,可在A&L段初始状态存在散布的条件下快速生成可行参考轨迹.首先将A＆L段的参考轨迹分成由若干参数定义的分段轨迹组成.其次确定陡平衡滑翔段的航迹倾角,使RLV在此阶段动压几乎保持常值.再次从需求的着陆条件进行反向轨迹推演,一直到达圆弧拉起段的起点处.本文的轨迹生成算法通过迭代校正唯一的系数,平滑着陆段起点处的航迹倾角,直到轨迹推演终点处的动压满足陡平衡滑翔段的动压,从而保证满足A&L段接口处的边界约束.最后的仿真实验验证了该算法的快速性,有效性与鲁棒性.     

行星着陆轨迹优化技术研究进展

针对行星大气进入、动力下降过程动力学环境及约束条件等进行了分析,回顾了近年来行星着陆轨迹优化的研究现状.在此基础上,结合行星着陆轨迹优化技术在动力学特征、约束条件、不确定环境方面的特点,从非线性动力学的等价/近似变换技术、复杂约束条件下的最优轨迹快速求解技术、不确定条件下的能控/能达性分析技术三个方面,对行星着陆轨迹优...     

航天飞机的再入飞行走廊及再入飞行轨迹

在研究航天飞机再入返回问题时,确定再入飞行走廊和再入飞行轨迹是基础的研究问题之一。对于这方面的工作,参考文献[1]作了较详细的介绍。国内的一些作者在航天飞机方案论证时开始注意考虑这类重要的问题[2、3、4]。然而,他们所讨论的基本模型没有考虑地球自转对再入运动的影响。这种近似模型,对深入一步的方案论证就显得不能满足了。本文建立了一个精确的模型,给出与方案论证有关的仿真结果。     

气动辅助空间交会最优轨道设计与闭环导引律

给出了同平面HEO-LEO实现空间交会的必要条件;研究了基于气动辅助轨道转移技术实现同平面HEO-LEO的空间交会方案,通过设计一条标准的同平面HEO-LEO气动辅助轨道转移的最优轨迹,得到了轨道转移飞行器(OTV)与目标实现交会必须满足的标准相角;最后对大气飞行段设计了非线性最优闭环导引律,通过引入Lyapunov最陡下降函数,对函数中相应参数进行适当调整,使应用闭环导引律得到的大气内飞行轨迹与最优轨迹充分接近,仿真结果表明该气动辅助空间交会方法正确、可行。     

美、俄航天器与"国际空间站"交会的轨道分析

发射航天器与"国际空间站"进行交会对接是美国和俄罗斯两国常规性的航天活动,在每次这类飞行的全过程中因特网的有关网站都将北美航天防空司令部(NORAD)追踪测量得到的航天器的轨道根数予以公布。据此对2005年7月美国航天飞机与"国际空间站"的交会对接以及2006年3-4月俄罗斯的联盟TMA-8载人飞船与"国际空间站"的交会对接过程的轨道进行了分析。     

Survey of mission evolution and flexibility in the Space Shuttle program

Given the diversity of missions it has accomplished and the myriad of adaptations it has undergone, the US Space Shuttle is widely regarded as a highly flexible space vehicle. With the Shuttle’s upcoming 2011 retirement, it is instructive to survey the history of this vehicle’s flexibility for the insights it can provide to the design and characterization of flexibility in future space systems. Data are presented on the evolution of mission requirements over time for 120 missions performed by the Space Shuttle over a period of some 27 years. Distinct trends in the time domain – as well as their causes – are identified and discussed, and early manifest plans from 1982 serve as a confirmation that these trends were not originally anticipated. Eight examples are then presented of engineering modifications that allowed the Shuttle to adapt and accommodate these requirement changes. Several additional instances of Shuttle flexibility are explored, such as post-Columbia disaster modification, upgrade programs and derived vehicles, and one case in which flexibility was inhibited by an early design decision.     

微重力充液系统大幅晃动动力学及其在航天高技术中的应用

本文首先论述了在微重力环境下充液系统大幅晃动动力学的理论基础，其次阐明了它在充液航天器动力学与控制中的应用，最后分析了液体大幅晃动自由边界的确定以及数值稳定性等问题。     

空间站空间因特网与空间通信链路设计

为改善在空间站长期值守的航天员的业务生活,提出建立空间站网吧,为航天员提供因特网服务的构想。为此分析研究空间站空间因特网服务系统及其关键技术,提出空间站空间因特网服务系统构建方案。结合这一系统构建方案,一是研究解决了支持复杂异构网络运行的空间因特网网络协议设计技术,空间站空间因特网直接采用TCP/IP协议,并通过系统设计,较好地克服了TCP/IP协议不能适应空间通信链路的难题,支持采用基于TCP/IP协议的商用货架(COTS)软、硬件产品,可明显降低空间站空间因特网服务系统建设与维护成本;二是研究解决了涉及空间站测控通信网运行安全和空间信息安全的空间通信链路设计技术,空间站在同一条空间通信链路同时传输空间因特网数据和空间站测控通信数据,空间通信链路采用CCSDS的AOS协议,并通过建立虚拟的物理信道,解决了空间因特网数据和空间站测控通信数据的安全隔离问题,能满足空间站测控通信网运行安全和空间信息安全的要求。     

天基空间目标监视可见光遥感器研究

文章通过对美国天基可见光遥感器SBV性能和关键技术的分析，提出了发展中国天基空间目标监视可见光遥感器的建议。     

基于空间网络的航天器遥测新概念

阐述遥测数据采用文件传输方式在空间网络中的传送过程,提出云遥测的新概念,并给出获取航天器失事数据的方案设想。     

航天飞机末端区域能量管理段航程设计研究

末端区域能量管理段的主要目的是控制航天飞机的动能和势能,并最终达到进场着陆段的初始要求,以保证最终成功着陆。制导系统通过能量、速度和侧向轨迹的控制,使航天飞机达到标准的能量状态。而航程设计是制导系统的基础,制导系统中控制指令的产生都依赖于航程预测,因此,设计预测航程对航天飞机顺利完成末区能量管理段的飞行至关重要。所采用的制导方法是将末端区域能量管理段划分为四个飞行段,即S形转弯段、捕获段、航向校准段及进场前飞行段。分别对四段进行了预测航程设计,并给出了仿真实例。仿真结果表明所设计的航程能够使航天飞机很好地完成末区能量管理段的飞行,具有较高的工程实现价值。     

Space debris and the need for space traffic control

This report summarises the presentations which took place at the ‘Space Traffic Control – Is the Space Debris Problem Solvable?’ conference hosted by the Royal Aeronautical Society on the 2nd July 2013. The conference sought to promote discussion over methods to deal with the issue of space debris in particular and speakers included representatives from the European Space Agency, the United Kingdom Space Agency, practitioners and academia. Themes which emerged during the conference included the urgency of the problem of space debris, the need for short-term and long-term solutions, the necessity for the development and implementation of space debris remediation technologies to complement existing mitigation efforts and, last but not least, the wider applications of space traffic control. Regarding the sub-title of the conference, ‘is the space debris problem solvable?’, it would appear from the presentations that while there is the potential for future management of the issue through debris remediation and harmonised mitigation efforts, no comprehensive solutions exist at the time of writing.