深空探测进展与开展我国深空探测的思考

□□《中国的航天》白皮书中已提出：“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究。”为此，我国应根据航天科技发展的水平，参考各航天国家的空间探测计划，制定本世纪前30年的深空探测计划，其对象以太阳系空间为主，兼顾宇宙空间的观测。 深空探测的总体目标可归纳为：① 探索太阳系和宇宙（包括生命）的起源和演化；② 开发和利用空间资源（空间环境、能源和资源等）；③ 发展空间技术，推进科学技术的进步；④ 扩展人类的生存空间；⑤ 为人类社会长期的可持续发展服务。 当前，深空探测是在卫星应用、载人航天与空间站取得重大成就的基…     

大型客机机翼前缘缝翼气动及其机构一体化设计

前缘缝翼系统设计是一个涉及多目标、多学科综合的问题。针对这一复杂问题,首先解决了前缘缝翼支撑与驱动机构设计的诸多难点,然后利用CATIA二次开发技术,建立了一套气动和机构一体化设计平台,将前缘缝翼气动设计和机构设计有机地结合起来。大型客机前缘缝翼气动机构一体化设计子平台的功能是向用户提供前缘缝翼以及支撑与驱动机构设计参数的输入;然后驱动CATIA自动生成前缘缝翼起飞着陆状态的气动外形;在此基础上自动生成支撑与驱动机构零件,装配并仿真;最后通过高效的气动评估方法来评估前缘缝翼在机构引导下得到的起飞着陆性能是否满足总体设计要求。     

月球表面水冰的探测和意义

综述了月表水冰的发现，探测技术，水资源的存在形式，分布，资源量，月表水的运移和利用前景，已有的探测表明，月球上的水资源主要分布在两极的永久阴影区内，储量约为66亿吨。月表水冰主要分布于两极永久阴影区中的原因，是月球上的水可以通过弹道式跳跃逐步迁移到温度低的地区所致。本文认为月球上是否存在水对于人类进行月球基地的建设没有根本性的影响，而利用月球玄武岩中钛铁矿的反应来获取水，是更为简便和经济的方法。     

航天视觉模拟的计算机成象数学模型

根据航天员乘飞船在轨道飞行中所见到的星空景象,本文研究了采用计算机成象系统来实现航天视觉模拟所需建造的数学模型。作者考虑到地球的公转、自转,飞船入轨日期、时间、地点及其轨道飞行和姿态运动等情况,首先找出航天员在空间各瞬时的视线位置及其视域。然后据此对随“时、空变化”的一幅幅星象画面进行“数学摄象”。在这过程中,作者设计了三次“数学剪除”的处理法,最终得到航天员从舷窗中所见到的各瞬时的星象画面。在画面变化中,还反映出被地球遮挡的动态情况。     

存在物理约束的时变转动惯量航天器姿态控制

对存在角速度和控制输入有界的快速机动航天器姿态控制问题，设计了一种自适应双环姿态跟踪控制器。将虚拟有界角速度作为运动学方程的虚拟控制输入，使姿态控制问题降阶为角速度跟踪问题；构建递归自适应算法估计时变转动惯量及其微分，并基于障碍李亚普诺夫函数和线性回归算子，设计了角速度跟踪误差有界的变增益自适应姿态控制器。结果表明：该控制策略能使抓捕非合作目标航天器的姿态呈指数收敛到期望轨迹，且收敛轨迹不受外部干扰和抓捕瞬间的强干扰影响；在整个控制过程中，航天器的角速度小于0.4 rad/s，控制力矩小于10 N·m，满足了航天器对角速度和控制输入有界的物理限制。