国际空间站用元器件的升级筛选

概述升级筛选对于保证国际空间站可靠运行的重要作用,阐述升级筛选的概念,对国际空间站元器件升级筛选的内容进行了研究,介绍升级筛选的具体工作程序,同时分析我国宇航元器件筛选的现状,提出几点工作建议。     

利用地月间空间站的载人登月飞行模式分析

为提高空间站利用率，降低载人登月任务成本，有效开发地月空间，研究了基于地月空间不同轨道空间站的载人登月飞行模式。首先对比直接往返登月飞行模式，对基于空间站的载人登月飞行模式进行任务分析，通过空间站将载人登月任务解耦为载人天地往返任务和登月任务两部分；其次通过轨道设计和稳定性分析提出考虑登月任务需求的地月间空间站可运行轨道和停泊点；最后建立一套飞行模式评价模型，从速度增量需求、飞行时间、空间环境、登月任务窗口、测控条件、交会对接技术难度、后续任务支持性和任务可靠性方面对6种不同位置空间站的登月飞行模式进行分析和定量评价。评价结果表明基于L2点Halo轨道空间站的载人登月飞行模式为更优飞行模式。     

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。     

俄罗斯空间有机热控涂层发展的现状及动向

评述了俄罗斯卫星及空间站常用的两类空间有机热控涂层-高太阳反射白色涂层和高太阳吸收黑色涂层的技术状态并对其发展的新动向作了分析,为我国发展新一代长寿命卫星和空间站计划所需的有机热控涂层预研工作提出了几点建议。     

电路CAD(计算机辅助设计)中元器件模型的选取及应用

本文对于电路CAD中常用的几种元器件,从工程实用角度提出了元器件模型的选取问题,讨论了常用的几种元器件模型,并应用于一个具体电路中,获得了正确的结果。     

国际空间站标准化文件体系研究

基于国际空间站有多个合作平台与开发组织,重点对国际空间站标准化文件体系的结构与属性、文件范围、可引用和执行的标准与文件、文件建设特点等内容作了分析与研究。     

空间站舱内噪声仿真、验证与声源布局优化

文章开展了空间站舱内噪声仿真研究,给出了声学参数设置方法,使用FE/FEM耦合方法和SEA方法完成了空间站模拟舱建模仿真分析,设计了模拟舱噪声验证试验,提出了基于声功率等效的声源模拟技术,证明了两种方法结合可在全频段较好地预示空间站舱内噪声环境,仿真总声压级与测试结果偏差在2 d B以内。最后对空间站的声源布局进行了优化分析,结果表明集中布局更有利于降低噪声水平。     

基于稳定度设计的空间站姿态TEA稳定LQR控制器

TEA姿态求解和控制器设计是空间站姿态研究的重要问题。将TEA求解转化为非线性方程组求解,推导了准确的TEA附近线性化的空间站姿态动力学方程,采用LQR的稳定度设计进行空间站的TEA稳定控制器设计。研究表明:采用非线性方程组迭代法求解TEA其求解过程更简单、结果更准确;基于稳定度设计的LQR控制器使系统的闭环极点按要求远离虚轴,因此控制器的稳定性更好。     

空间站智能自主控制

首先分析了空间站及其运动控制系统的任务及特点，指出开展空间站智能自主控制研究是系统任务复杂性及不确定性的必然要求，已经迫在眉睫。然后介绍了一种新的智能控制方法——即基于全系数特征模型描述的智能控制方法，这是实现空间站智能自主控制的重要理论基础。最后提出空间站智能自主控制系统的结构组成。     

中国空间站光学遥感载荷的发展研究

光学遥感载荷的空间站平台相比卫星平台具有很大的优势,吸引了包括俄罗斯、美国和欧空局在内的国际空间站成员国争相进行空间站光学遥感载荷的新技术实验验证和对地观测研究。文章介绍了国际空间站光学遥感载荷的观测方式和特点,结合国际空间站光学遥感载荷的应用情况,从新技术实验验证和对地观测两个方面分析了中国空间站光学遥感载荷发展应该注意的问题,为中国空间站光学遥感载荷的发展提出了几点建议。     

Human roles in future space operations.

Mankind has evolved in the biosphere from essentially another animal to the level that his industries and societies are powerful components of the life-cycles of Earth. Terrestrial industrial experience can be extended to the use of matter from the Moon and other non-terrestrial sources to create permanent habitats and industry in space. Space stations in low Earth orbit and small bases on the Moon can be the foci of early space industries for learning how to grow in space with local resources. Several near term and long range research topics appropriate to permanent human occupancy of space are reviewed.     

Control of the Onboard Microgravity Environment and Extension of the Service Life of the Long-Term Space Station

The problem of control of the on-board microgravity environment in order to extend the service life of the long-term space station has been discussed. Software developed for the ISS and the results of identifying dynamic models and external impacts based on telemetry data have been presented. Proposals for controlling the onboard microgravity environment for future long-term space stations have been formulated.     

空间站诱发污染环境评估与光学表面污染分析技术综述

文章在调研NASA、ESA和俄罗斯相关研究组织的研究结果的基础上,对空间站自身运行引起的外部诱发污染环境对空间站功能表面、敏感载荷和科学试验载荷的影响以及国外在此领域的技术发展水平进行了全面的评述,阐明了深入开展空间站外部诱发污染环境分布规律和空间站表面污染分析技术研究的必要性。     

大型空间环模设备总控系统工作站间的互连

本文给出了大型空间环模设备总控系统工作站间实现互连的原理和具体的实现步骤以及在实现的过程中各个部分的具体组成和实际物理含义及注意事项,并在具体实践中圆满地实现了各个工作站间的互连。     

Regeneration of water at space stations

The history, current status and future prospects of water recovery at space stations are discussed. Due to energy, space and mass limitations physical/chemical processes have been used and will be used in water recovery systems of space stations in the near future. Based on the experience in operation of Russian space stations Salut, Mir and International space station (ISS) the systems for water recovery from humidity condensate and urine are described. A perspective physical/chemical system for water supply will be composed of an integrated system for water recovery from humidity condensate, green house condensate, water from carbon dioxide reduction system and condensate from urine system; a system for water reclamation from urine; hygiene water processing system and a water storage system. Innovative processes and new water recovery systems intended for Lunar and Mars missions have to be tested on the international space station.     

一种复杂曲面型遮光罩的成型技术

随着空间遥感技术的发展,遮光罩的结构形式也变得更加复杂和多样化。百叶罩是近年来出现的一种复杂曲面型空间遥感器遮光罩。在方案阶段,曾采用传统的金属材料制造百叶罩,但存在机械加工困难、尺寸精度低、振动试验受损等一系列技术问题。文章介绍了一种芳纶纤维增强树脂基复合材料百叶罩的成型技术,重点对材料选择、工艺方案、模具设计、铺叠方法等内容进行了讨论。研究结果表明：基于周向抱合式组合模具,采用一体化成型方法,能够实现类似复杂曲面型遮光罩的精密成型,产品具有较高的尺寸精度及力学性能,并满足空间遥感器系统的使用要求。     

空间紫外辐照对高分子材料破坏机理研究综述

高分子材料作为绝缘体和电介质被广泛应用于机电组件、集成电路等各类电子元器件中,其性能的变化将直接影响电子元器件功能的正常实现。空间紫外辐照是造成高分子材料性能退化的重要因素之一。文章介绍了空间紫外辐照的来源及特点,阐述了紫外辐照对高分子材料作用的两种效应,即瞬态效应和累积效应的机理与过程及其对高分子材料性能造成的影响,并提出增强高分子材料耐紫外辐照能力的方法和途径。最后指出需要进一步开展研究工作的方向。     

Architectural design for space tourism

The paper describes the main issues for the design of an appropriately planned habitat for tourists in space.Due study and analysis of the environment of space stations (ISS, MIR, Skylab) delineate positive and negative aspects of architectonical design. Analysis of the features of architectonical design for touristic needs and verification of suitability with design for space habitat.Space tourism environment must offer a high degree of comfort and suggest correct behavior of the tourists. This is intended for the single person as well as for the group. Two main aspects of architectural planning will be needed: the design of the private sphere and the design of the public sphere.To define the appearance of environment there should be paid attention to some main elements like the materiality of surfaces used; the main shapes of areas and the degree of flexibility and adaptability of the environment to specific needs.     

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。