改造哈勃太空望远镜地面系统以降低操作费用

哈勃太空望远镜（ＨＳＴ）的卫星遥测处理工作主要由专用软件和专用硬件完成，ＨＳＴ地面系统的操作和维护费用都很高。为了在２０００年前使卫星地面系统的操作和维护费用降下来，ＮＡＳＡ已决定改造ＨＳＴ的控制中心系统，从而增强其数据处理能力，降低操作难度，提高系统标准化程度。为此成立了Ｖｉｓｉｏｎ２０００控制中心系统（ＣＣＳ）产品开发工作组，重新设计和开发ＨＳＴ地面系统。ＣＣＳ地面系统的开发包括：前端处理机（     

开发TDRSS对政府和商业运载火箭的全球覆盖能力

ＮＡＳＡ天基通信网－ＴＤＲＳＳ可为哈勃太空望远镜Ｃｏｍｐｔｕｏｎ天文台，ＴＯＰＥＸ以及航天飞机等多种低轨道飞行航天器提供跟踪和通信服务。当前ＮＡＳＡ正集中研究采用最经济的办法完成其各项航天任务，这就促使它加倍努力，寻求从其ＴＤＲＳＳ独特资源获得更大的价值的一切可能性。现已证明利用３颗地球同步卫星加上高增益Ｓ波段跟踪天线能为一次性运载火箭（ＥＬＶ）的发射阶段提供近全球覆盖能力。运载火箭在上升和级间分     

大型低轨道载人航天器电位主动控制

采用高电压太阳电池阵供电系统的低轨道(LEO)大型航天器会收集周围空间环境电子电流,使其被充电到较高的负电位,从而对航天器交会对接和航天员出舱产生严重的危害,因此对这种航天器表面电位进行主动控制可有效降低航天器运行风险和保障航天员安全。采用地面模拟试验的方法,利用空心阴极等离子体接触器发射电子的手段,模拟太空环境下对带负电航天器表面电位进行有效控制。研究结果表明,最小工质流率大于4.0 sccm时空心阴极发射的电子电流可以抵消航天器吸收的电子电流,实现航天器电位的自适应控制,将航天器表面电位钳制在20 V之内;且随着氙气流率的增加,钳位电压会更小。这一方法将有效避免航天员出舱活动和航天器交会对接时的放电危险,对中国航天器带电效应防护具有很重要的意义。     

美国空军加紧发展空间控制能力

太空是军事上的最后一个制高点,“谁能控制太空,谁就能控制地球”是美国历届政府的基本国策之一。为贯彻美国政府的太空政策,维持美国在太空的经济利益,确保在空间的绝对优势,美空军正在大力发展太空战武器和航天控制能力     

航天测控虚拟现实系统的设计实现

利用虚拟现实系统进行航天测控监视，能够直观表现航天器的空间位置、轨道、姿态、外部件工作状况、以及日地星相对运动规律、设备跟踪情况，为指挥和技术人员分析掌握航天器的运行情况提供监控手段，同时能够对各种岗位人员进行任务培训。本文介绍了虚拟现实（VR）的一般概念，分析了航天测控系统的需求，详细论述了航天测控虚拟现实系统的设计实现方法以及主要的技术问题。     

’97航天好戏连台

1997年是世界航天业欣欣向荣的一年.各国航天“精英”纷纷登台亮相,捷报频传,从而在太空中呈现出一派“丰收”景象.美国大显身手尽管在1997年1月份,美国用“德尔它”2运载火箭发射第一颗新一代导航卫星GPS-2R时箭毁星亡,但此后马上重整旗鼓,取得了一系列成绩.美国首先在2月份用航天飞机再次修复了太空巨眼——“哈勃”空间望远镜,使它看得更远.在修复过程中航天员5次出舱进行太空行走,也给人留下了深刻     

一种能降低航天成本的新型推进系统

据悉,美国航天局亚拉巴马马歇尔航天中心的科学家和工程师正在研究一种新型推进系统,该系统无需使用燃料,对环境无害,具有重复使用的可能性,并可以把航天器进入轨道后的飞行成本从每磅7000美元降低到几百美元。这种连接在航天器上的名为“小型推进消耗性展开系统”(ProSWDS),采用一根长5000m的铝制线缆。其工作原理与发电机相同:当线缆穿过地球磁场时,整个长度上会感应出电压。线缆的上端带正电,因此高层大气等离子体中带负电的电子就会被吸附到线缆上端。使用一种装置在线缆下端把这些电子重新发射到太空中,就可以产生沿线缆长度流动的电…     

使用专家系统的航天器指挥和控制

一、前 言 我们处于航天器指挥和控制工业革命的中期。这次革命是由几个因素推动的。航天器指挥和控制系统的传统用户(比如说政府)正尝试着用着尽量少的花费去做更多的事情。过去,政府倾向于从头开始设计和生产系统;今天,他们正在寻找一种先进的解决方法。使航天器指挥和控制发生变化的另一个因素是航天器技术的进步。开发由相对兼价卫星组成星座的几个商业冒险计划正在进行,这些新的商业空间机遇需要更经济的指挥和控制系统以     

SCL语言：一个现成的航天器控制产品

在紧缩军事、民用和商业航天预算的时代，需要一种解决多星控制的现成方法。适用于多种航天器的标准操作接口允许地面和航天器操作采取同一种手段。许多航天工程的一个共同趋势是使航天器和地面站自主化，从而减少操作人员。接口和控制系统公司（ＩＣＳ）开发的“航天器控制语言”（ＳＣＬ）系统为航天器操作提供了一种现成的手段。ＳＣＬ系统提供了一种超描述接口，该接口对各航天工程都是标准的。它撇开航天器和地面站的硬件特性，     

智能航天器──航天新发展的希望

IntelligentSpacecraft智能航天器是对旨具有人的某些智慧和能力的航天器。目前，虽然真正意义上的智能航天器还未出现，但人类在使航天器智能化方面已做出了许多努力，并取得了一些成效，智能航天器的诞生将为期不远了天技术的出现，大大拓展了人类科研生产活动的范围，使太空丰富的资源能为我所用。多年来，人类还在自动化和机器人领域取得了很大进步，从而使自己的智慧和技能延伸到了各种设备上。不过，迄今为止，各种航天器基本上还都得靠有人控制和干预才能完成所承担的任务，真正意义上的“智能航天器”还尚未出现。然而，人类在使航…     

签派工作负荷评估与人力资源配置研究

随着航空公司机队规模的不断扩大,运行航线不断增加,飞行签派员利用运行控制系统对每次飞行起始、持续、终止行使放行与监控的职权时,所需要投入的精力大幅提高。为了确保运行控制安全裕度,这就需要一套科学的评估体系来评估飞行签派员日常工作负荷,指导航空公司签派人力资源的配置,合理安排人员排班,优化系统功能。根据民航局咨询通告建议,通过对航空公司签派员工作负荷的评估实例,对推荐的方法进行应用,并优化计算。同时提出了对排班、系统和流程的优化方法。使用该方法在航空公司签派排班的应用,可优化资源,控制人为因素风险。     

西南航组建飞机通讯寻址系统

中国西南航空公司正在投入1400多万元资金组建飞机通讯寻址报告系统,目前,投资达147万元的该系统的地面处理系统已经建成并通过了中国西南航空公司验收。通讯寻址报告系统的建成可以实现运行控制中心、签派员以及机务人员对航班运行数据进行实时监控,对提高航班运行控制和航班保障能力、保证飞行安全、提高服务质量、降低运行成本有重要意义,还可以大大降低飞行员的工作强度。这是中国西南航空公司飞行运行控制水平的一次质的飞跃。《公共航空运输承运人运行合格审定规则》（即121部）明确提出航空公司在     

NASA试验磁悬浮系统

这种系统除进行火箭发动机和空气喷气推进系统试验外，还在进行磁悬浮系统的方案试验。它将用作未来可重复使用的运载火箭发射的地面助推器，并将减小航天器的尺寸和减少将有效载荷送入预定轨道所需的推进剂。今年初磁悬浮系统的试验将集中在新的阶段，试验工作在马歇尔航天飞行中心和劳伦斯弗莫尔国家试验室进行。通过采用磁悬浮系统的轨道可在２ｇ加速度情况下使其初始发射速度达到６４３－９６５千米／小时。研究人员认为他们能研究出一种比自带推进剂并具有相当有效载荷的航天器小２０％的有翼航天器。下一步工作是到２００４－２００５…     

基于组态王的电梯监控系统设计

利用PLC实现电梯的运行控制已被广泛应用,在监控室的上位机监控电梯的运行状态是电梯控制的发展方向.简要分析了电梯监控系统的组成,详细介绍利用PLC实现对四层电梯的运行控制,并采用组态王软件实现电梯监控系统的设计,组态监控系统与PLC控制系统进行实时数据交换,在组态监控画面上能实时反映电梯的运行状态,并能通过监控画面控制电梯运行状态,从而实现对电梯运行状态的双向控制.     

航天器控制高级语言的设计与实现

针对航天测控任务中存在的卫星控制人员手工操作多、任务准备周期长、自动化水平低等问题,在分析航天器控制流程的基础上,抽象出面向卫星控制人员的航天器控制高级语言,设计语言规范,描述Windows平台的编辑、编译、运行功能的设计与实现。该语言成功应用于某中心的卫星测控任务中,任务准备快速高效,大大减轻了卫星控制人员的工作量,任务过程自动执行,无需人工干预,提高了航天器控制过程的自动化水平。     

开发TDRSS对政府和商业运载火箭的全球覆盖能力

NASA天基通信网—TDRSS可为哈勃太空望远镜、Compton天文台、TOPEX以及航天飞机等多种低轨道飞行航天器提供跟踪和通信服务。当前NASA正集中研究采用最经济的办法完成其各项航天任务,这就促使它加倍努力,寻求从其TDRSS独特资源获得更大价值的一切可能性。现已证明利用3颗地球同步卫星加上高增益S波段跟踪天线能为一次性运载火箭(ELV)的发射阶段提供近全球覆盖能力。 运载火箭在上升和级间分离期间,由TDRSS提供遥测覆盖要比利用高级靶场测量飞机(ARIA)或多个航区站费用低得多。 TDRSS可望承担各类运载火箭的发射服务,其中包括德尔它、大力神/顶上级、飞马座、民兵、改进型火箭(EELV)和海射火箭以及国外运载火箭。对于装有相应转发器的顶上级,可以覆盖到转移轨道段。还在研究利用TDRSS波段前向链路传递靶场安全指令,从而还可能得到明显的经济效益。 本文详细介绍TDRSS为大力神/半人马座和阿特拉斯/半人马座发射提供通信保障所获得的经验,并叙述为各种运载火箭发射服务的余量、发射机和天线特性以及费用和前景。     

因特网简便航天器地面操作

因特网是众多旨在降低航天器在轨操作成本的新技术之一,它允许地面小组不到操作中心即可对航天器进行监控。 地面控制人员需要对这一技术的效果进行验证,确保在降低卫星造价的同时,不会增加地面控制系统的费用。 由英国Rutherford Appleton实验室操作的卫星地面控制站的主管Peter说:“我们正向着不断提高的自主操作迈进,减少操作人员是我们的追求。”在99年10月4～8日举行的国际宇航联大会上,众多地面站操     

未来战争决胜于九天之上

随着航天技术的迅速发展和各种航天器的研制发射成功，一支崭新的军种——太空部队（天军）正在阔步登上战争舞台。军事大国和军事强国军备竞赛的重点将逐步转向外层空间，太空部队最终将发展成为一支与陆、海、空作战部队并驾齐驱的新型作战部队。在２１世纪是否拥有太空这个制高点，将成为衡量一个国家军事力量强弱的极为重要的标志     

信标监视可减少地面与航天器的通信和相互作用

信标监视是这样一种设想：当航天器需要与地面相互作用时，为其提供通知地面的一种简单途径。历来，航天器必须向地面操作人员发送大量的系统状态数据，这就需要可靠的通信链路、冗长的数传时间和复杂的数据接收与检测设备。操作专家必须监视和分析这些数据，并确定何需与航天器进行进一步的相互作用。将来，许多航天器都有分析自身状态数据的智能，因而确定地面与航天器之间何时需进行相互作用的任务将转移给航天器。信标监视方案不     

载人航天器空气环境参数控制非定常仿真分析

为支持乘员在轨驻留,载人航天器需通过空气环境控制系统将众多设计参数和空气环境参数控制在指标范围内。文章建立了一种载人航天器空气环境非定常控制仿真分析模型,包括舱体模块、航天员模块、舱压控制模块、温湿度控制模块以及CO2净化模块。利用该模型分析了载人航天器空气环境参数随乘员代谢水平的非定常变化趋势,并评估了控制系统的工作性能。结果表明:乘员代谢水平变化对空气环境参数有显著影响,通过调节控制系统运行参数可将各空气参数控制在有效指标范围内。人区温度与O2分压、CO2分压和人区湿度有密切的影响关系,不可孤立地进行分析。为载人航天器空气环境参数控制系统的设计和流程改进提供了依据。