航天器信息流数字化协同设计方法

目前航天器设计需求越来越复杂,参与设计方接口越来越多,导致传统的依靠独立串行、手工撰写方式完成的航天器信息流设计方法无法满足现代航天器设计要求。为此,文章提出基于网络的信息流数字化协同设计系统架构。通过在多个领域航天器建造过程中的推广应用表明:该方法能够有效提升航天器研制效率,在保证质量的同时减少研制成本,其实现方法和经验可为同类复杂、现代化工业制造系统的跨网络协同设计提供参考。     

航天器产品数字化制造的实践与思考

从航天器产品研制现状和需求出发,探讨了数字化制造的内涵,提出了航天器产品数字化制造的总体思路,并对关键环节包括信息流打通、过程管控与闭环、条件保障三个方面,进行了深入分析,最后结合当前航天器产品数字化制造工程化应用推进过程中面临的问题提出了建议,如建立配套管理机制和规范体系并有效落实、关注信息流打通和闭环管控等。     

基于Web的航天器测控信息流协同设计平台概念研究

针对航天器测控信息流是基于多单位、多用户联合协同研制的需求,提出建立一个基于Web的异地多用户信息流协同设计平台体系架构。重点阐述构建数字化信息流协同设计平台的四项关键支撑技术——协同设计交互、基于等效模型的信息流设计、标准化流程管理和统一数据源,有效解决航天器测控信息流协同设计过程中的技术难题,实现不同领域设计师在同一平台上的协同工作,提高信息流协同设计效率。     

航天器的表面带电及其防带电设计

本文概要叙述了航天器表面带电对航天器系统的危害并提出在航天器设计和制造期间所必须考虑的相关问题。随后介绍了国外有关航天器表面带电问题的技术文档,其中包括用于评价和控制航天器带电影响的设计指南、航天器带电试验技术标准及航天器带电手册。最后简要介绍了这些技术文档在减少航天器带电危害中的作用及使用方法。     

航天器数字化模拟及应用技术

通过国内外航天器数字化模拟技术的现状调研，从仿真框架、建模表达、求解计算、交互与可视化以及大数据等几个方面，综述了航天器数字化模拟所涉及的关键技术，并深入分析了相关技术在系统设计、开发与验证、飞行演练、控制与决策支持、体系仿真与效能评估等领域的应用。在此基础上，面向未来日益复杂的航天任务需求，提出了发展通用化框架、高可信建模、标准化工具和智能化应用的建议，从而加速推进航天器研制数字化、智能化的发展进程。     

组合式航天器概念及构型变换最优脉冲控制

为应对多种多样的不确定性对传统航天器的挑战,提出了一种更具灵活性、可靠性的组合式航天器概念。从模块化设计、标准化接口、运行模式、空间任务构型方面对此航天器概念进行描述。它在可维护性、规模可缩放性、可重构性等性能显著增强,特别是具有根据空间任务的不同而进行构型变换的能力。并从相对运动动力学方程出发,本文针对组合式航天器空间任务构型变换,设计了给定机动时间的、以燃料消耗最少为目标的最优脉冲控制方法,生成最优脉冲序列。仿真结果表明,最优脉冲控制方法是实现组合式航天器构型变换的一种有效途径。     

载人航天器数字化设计管理模式

为提高载人航天器的设计和管理效率,在分析传统设计管理模式局限性的基础上,系统地提出了载人航天器数字化设计管理模式,建立了协同设计平台,探索了基于三维模型的技术状态管理模式和三维模型的受控模式,形成了三维模型直接下厂的制造模式和装配模式。管路、电缆、直属件等产品的实际应用效果表明:载人航天器数字化设计管理模式可以有效地降低差错率,提高设计效率。     

航天器电子信息数据流协同设计系统应用

航天器电子信息数据流涵盖了航天器遥测数据、遥控数据、内部通信数据及相关数据处理准则、数据传输协议等，是各种数据及其处理方法、协议的结合体。电子信息数据流设计过程涉及大量人员协同及迭代，均依靠文档作为主要传递方式，技术手段不足。本文提出一种航天器电子信息数据流协同设计系统，致力于数据源、设计工具、传递方式的统一，便于快速迭代中进行状态控制，实现全流程数字化传递，提高数据流总体设计能力和协同设计水平。     

产品数字化设计结构矩阵建模与优化

由于航天器等复杂产品设计过程中普遍存在的信息耦合现象,使得对复杂产品设计项目的定量化管理成为当前项目管理领域的一个难点。文章在布尔设计结构矩阵（Binary Design Structure Matrix,bDSM）的基础上,从任务输入信息的稳定性和对输入信息变动的敏感性两方面出发,运用模糊层次分析法将复杂产品设计过程中耦合任务集进行数字化设计结构矩阵（numeri-cal DSM,nDSM）建模,定量描述任务间的信息关联强度,进而设计了适用于产品耦合设计过程的分解与重构的Epsilon算法,并针对产品设计过程nDSM模型的特点,设计了过程重组的优劣性评价标准,从而完成了对nDSM的分解与重组的评价和选择。     

基于空间环境预判的航天器智能自主热控方法

传统热控技术在空间探测任务确定后,基于特定输入条件设计的控制方案,其自适应能力不足,且存在一定的时滞性。文章从系统工程学的角度,提出了基于空间热环境预判的航天器智能自主热控方法,采用航天器姿态规划实时预测外热流,开展相应的控制措施,实现对温度的前馈控制,并进行了仿真验证,结果表明:该方法可有效弥补传统热控技术在空间探测任务中调温能力的不足。在航天器高精度控温和大功率散热领域,能有效抑制低频噪声,节约热补偿功率,具有广泛的应用前景。