过载约束下的探月飞船再入轨迹的在线设计

研究了以第二宇宙速度返回地球的载人探月飞船的再入制导律设计问题.针对基于落点分析的数值预测-校正算法不能有效满足再入过程的气动过载约束条件的问题,提出一种基于解析计算的常值气动过载算法与基于数值积分的预测-校正技术相结合的融合再入制导方案,在线生成了同时满足过载约束和落点精度要求的再入轨迹.数值仿真表明提出的制导算法不仅能满足达到高精度着陆的要求,还能满足气动过载约束要求.在一定的再入初始条件下,探月返回飞船可以不必采用逻辑复杂的阿波罗式跳跃再入方案.这一方案可为即将展开的载人探月活动制定月-地返回轨道和再入策略提供参考.     

探月飞船预测-校正再入制导律设计

针对以第二宇宙速度返回的探月飞船再入制导律设计问题,采用一种数值预测一校正的预测制导法,分析了飞船配平攻角的飞行特性,建立了再入三自由度运动方程。进而详细介绍了预测一校正及其纵向、横向制导律的基本原理。通过标准初始状态、有误差初始状态两种条件下的仿真分析,表明这种预测一校正制导律在满足各种约束的条件下,不仅能够达到较高的精度,而且对初始误差具有良好的鲁棒性,能够应付再入时各种不确定性因素的影响。     

火星大气进入滑模自抗扰制导方法

针对火星探测器大气进入制导阶段存在着模型参数误差等不确定性,基于直接反馈线性化理论设计了一种滑模自抗扰进入制导方法。首先利用反馈线性化方法对跟踪系统模型进行线性化处理;在此基础上设计了滑模控制律,并利用线性扩张状态观测器估计系统的未知不确定量,在控制律中进行补偿;此外还给出了大气进入段的横向制导律。仿真结果表明,与反馈线性化方法相比,该方法设计的制导律有效地降低了模型参数误差对制导精度的影响,实现了对参考轨迹的良好跟踪,提高了探测器开伞点的精度。     

深空探测返回器再入制导仿真分析

深空探测返回器再入环境恶劣,为了保证在此情况下仍然能够安全准确地返回,研究LQR标准轨道制导法和预测制导法,分析两种方法对再入初始条件的适应性以及在各种情况下的落点精度,并针对以第二宇宙速度再入的返回器进行数学仿真.仿真结果表明,在较大的初始偏差情况下,预测制导律比LQR制导律具有更小的航程误差.     

一种基于标准弹道法的自适应制导律设计

提出一种基于自适应补偿思想的再入飞行器纵向制导律改进方法.首先利用未知摄动函数描述纵向动力学方程,并基于此设计了对气动参数变化具有自适应能力的控制律,与原标准轨道控制律叠加形成全控制律,最终用于再入制导.仿真结果表明,所设计的控制律对于气动参数变化,大气密度变化具有较好补偿效果.     

有限时间收敛的阻力加速度跟踪进入制导律

摘要：针对地球或火星的大气层进入过程提出一种具有有限时间收敛性质的阻力加速度跟踪鲁棒制导律.将再入动力学方程抽象为一类带有不确定性及扰动的非线性系统,并针对该类系统提出一种基于滑模控制的有限时间鲁棒控制律.将所提出的理论方法应用于阻力加速度跟踪制导律的设计中,设计可使阻力加速度在有限时间内跟踪上标称值的制导律.仿真验证方法的有效性和先进性.     

基于在线气动参数修正的预测制导方法

针对高超声速滑翔飞行器,提出了一种基于在线气动参数修正的预测制导方法.研究了再入过程中受到的各种飞行约束,给出了多约束下控制量设计的基本方案.分析了传统预测制导法在落点预测过程中存在的气动参数偏差影响,引入综合升力系数与综合阻力系数,并对其进行在线参数估计以及参数修正,以提高制导方法的适应性.基于气动参数修正方法,完成了纵向与横侧向制导律设计.设定较大的轴向力、法向力系数组合偏差对该方法进行了验证,并考虑再入初始条件和再入气动参数的不确定性,进行了蒙特卡洛仿真.结果表明:预测制导法中引入气动参数的在线估计与修正环节,可保证其制导精度,尤其对再入过程的气动扰动具有较强的适应能力.     

回路线栅法分析目标散射场

提出了求解复杂飞行器目标谐振区散射场的回路线栅法.回路线栅法的基本思想是以其上流动着感应电流的三维线栅回路网格来模拟在入射波激励下的连续金属表面,与以往单独分段的线栅模型不同,本文利用构成闭合回路的线栅构造每一个金属面元,而不采用单独分段线栅电流表示面元的被激电流,从而使得基尔霍夫定律在每个节点处能够得到自动满足.通过分析目标几何特性建立相应的回路线栅电磁模型,并利用共轭梯度快速傅利叶变换法(CGFFT),给出谐振区复杂飞行器目标的雷达散射截面(RCS)结果.     

塔里木河中游地区水土资源生态安全评价

水土资源的安全程度和承载能力直接关系到区域的社会经济发展和生态系统安全,二者对生态格局的演变产生深刻的影响.以塔里木河中游地区的轮台县为例,从水土资源安全的角度出发,构建了研究区的生态安全评价指标体系,并且在GIS、RS和其他数据资料的支持下,对研究区1992-2008年16a间的生态安全状况进行了评价.研究认为：塔里木河中游地区的生态安全状况已由预警区转至中警区,生态环境整体上处于不断恶化的趋势.     

Study of the 27-day variations of the galactic cosmic ray intensity and anisotropy

We demonstrate that the general features of the radial and azimuthal components of the anisotropy of galactic cosmic rays can be studied by the harmonic analysis method using data from an individual neutron monitor with cut off rigidity <5 GV. In particular, we study the characteristics of the 27-day (solar rotation period) variations of the galactic cosmic ray intensity and anisotropy, solar wind velocity, interplanetary magnetic field strength and sunspot number. The amplitudes of the 27-day variations of the galactic cosmic ray anisotropy are greater, and the phases more clearly established, in A > 0 polarity periods than in A < 0 polarity periods at times of minimum solar activity. The phases of the 27-day variations of the galactic cosmic rays intensity and anisotropy are opposite with respect to the similar changes of the solar wind velocity in A > 0 polarity periods. No significant dependence of the amplitude of the 27-day variation of the galactic cosmic ray anisotropy on the tilt angle of the heliospheric neutral sheet is found. Daily epicyclegrams obtained by Chree’s method show that the 27-day variations of the galactic cosmic ray anisotropy during A > 0 polarity periods follow elliptical paths with the major axes oriented approximately along the interplanetary magnetic field. The paths are more irregular during A < 0 polarity periods.     

推力架测试系统误差的研究

针对卫星推进系统小推力测量的特点,主要是分析推力架系统所带来的推力误差,对引起推力误差的因素进行了分析研究,并提出了误差相应的解决方法和试验数据处理方法     

27-day variations of the galactic cosmic ray intensity and anisotropy in the minimum of the 23rd solar activity cycle

We study the 27-day variations of the solar wind velocity, galactic cosmic ray (GCR) intensity and anisotropy in the last minimum epoch of solar activity (2007–2009, A < 0). The average amplitude of the 27-day variation of the galactic cosmic ray anisotropy (A27A) in the current minimum epoch of solar activity (2007–2009, A < 0) is lesser than in previous positive polarity period as it is expected from the drift theory. So, polarity dependence rule for the 27-day variation of the GCR anisotropy is fully kept. It is a universal principle for the amplitudes of the 27-day variation of the GCR anisotropy. At the same time, the average amplitude of the 27-day variation of the GCR intensity (A27I) remains at the same level as for previous minimum epoch 1995–1997 (A > 0) showing by the same token an violation of its polarity dependence rule established earlier. We assume that this phenomenon could be generally related with the well established 27-day variation of the solar wind velocity being in anti-correlation with the similar changes of the 27-day variation of the GCR intensity. Generally, a character of the heliolongitudinal asymmetry of spatial large-scale structure of the solar wind velocity (SWV) established in the recent minimum epoch, preferentially pronounces in the behavior of the 27-day variation of the GCR intensity than anisotropy. The formation of the 27-day variation of the GCR anisotropy preferentially takes place in a restricted disk like local vicinity in the helioequatorial region, whilst the 27-day variation of the GCR intensity is formed in the global three dimensional vicinity of the heliosphere.     

关于磁层中磁力线几何结构的研究

磁层磁场的几何结构是空间物理中的重要研究内容.本文采用曲率半径分析方法,结合Cluster立体探测的相关知识和背景,利用Cluster立体探测的优势,通过对Cluster 2001年的立体探测数据的研究,分析了磁层各区域的磁力线结构,包括背阳面、Cusp区以及昏侧,得出各区域中磁力线的曲率半径大小,曲率矢量以及磁力线密切面的法线矢量的方向.利用这些参量直接确定出该区域中磁力线的空间几何构型,进而揭示了该区域磁场的三维立体结构.所得结果也验证了曲率半径分析方法的正确性.在科学探测数据完备的情况下,将这一研究方法应用到磁层中其他所有区域,可以得到整个磁层的详细三维结构模型,这具有重要的科学意义.      

Recent advancements in the EST project

The European Solar Telescope (EST) is a project of a new-generation solar telescope. It has a large aperture of 4?m, which is necessary for achieving high spatial and temporal resolution. The high polarimetric sensitivity of the EST will allow to measure the magnetic field in the solar atmosphere with unprecedented precision. Here, we summarise the recent advancements in the realisation of the EST project regarding the hardware development and the refinement of the science requirements.     

规避时段选择与机动变轨研究

按照空间碎片减缓指南的要求, 当两个空间物体发生碰撞前需要进行规避操作. 本文对规避中涉及到的速度增量与轨道变化的关系进行了分析, 探讨了一些具体的机动变轨方法, 同时还就测站的观测时段问题作了研究, 为碎片预警和航天器的规避提供了有力的支持.      

离散齿谐波传动刚轮齿廓曲线优化设计

基于离散齿谐波传动结构与传动原理,对其传动性能进行分析.基于刚轮齿廓曲线特性与传动性能的关系,建立齿廓曲线优化设计模型.以其齿形压力角最小为优化设计目标,提高传动啮合效率;根据齿廓曲线方程确定优化设计变量,实现齿廓曲线参数最优化;依据其传动特性确定约束条件,以保证实现正常传动.通过实例计算与分析,该方法可以有效减小刚轮齿形压力角,提高传动性能.     

On the physical state in the narrow-line region of the classical Seyfert galaxy NGC 7469

Based on the spectrophotometric data, by decomposition of the observed continuum, the power - law continuum characteristics of the central source are obtained. The behaviour of both electron temperature T_e and density n_e in the Narrow - Line Region (NLR) of NGC 7469 is discussed on the thermal and ionization equilibria calculations. T_e in NLR of the Sy1 galaxies are higher than the Sy2 ones, and the possible explanation is the lack of the dense (n_e 10¹⁰ cm⁻³) zone close to the central source in the Sy2 galaxies.