探空火箭箭头姿态控制系统物理仿真

探空火箭箭头是一种细长型自旋飞行器,为了在火箭发射前在地面充分验证箭头姿态控制系统的稳定性和性能指标,建立了以悬臂梁式三自由度气浮转台为基础的地面仿真验证系统,以适应细长型自旋飞行器的运动特点。该仿真系统可以验证箭头消旋、三轴稳定控制、姿态机动控制和轴向旋转控制等一系列任务需要的控制动作。首先介绍了该仿真系统具体各部分的详细设计,其次对姿控系统的算法进行介绍,最后对4种控制模式进行仿真测试。2016年4月27日鲲鹏1B探空火箭发射成功,姿控系统取得理想结果,验证了该仿真系统在地面环境下仿真的有效性和正确性。     

高超声速绕钝舵层流干扰流场特性研究

研究高超声速层流状态下的钝舵与平板干扰流场特性.通过实验模拟与数值模拟描述了干扰流场的主要特征.模型由平板与钝舵组成,舵后掠角可变.实验在高超声速炮风洞内完成,来流马赫数为7.97,单位雷诺数为5.06～5.89×106(1/m).通过纹影照像、模型表面压力测量来进行流场结构分析和分布规律研究.数值模拟结果不仅与实验结果进行了比较,还提供了空间流场的细节.研究结果说明了层流状态下干扰流场流动特性及后掠角对流场特性的影响,随着舵前缘后掠角减小,干扰流场尺度、压力峰值载荷增大.     

基于FPGA+DSP的X射线脉冲星导航原理样机的设计与实现

为了验证X射线脉冲星导航算法在星载计算机环境下的实时性和适用性,设计了基于FPGA+DSP架构的X射线脉冲星导航原理样机,导航原理样机中的FPGA用于系统的逻辑控制以及光子数据的存储;DSP则用于将接收到的光子数据进行转换、脉冲折叠、脉冲数据互相关处理、数据插值以及最小二乘滤波等算法。最后搭建了X射线脉冲星导航地面半物理仿真系统,系统以光子到达时间残差作为观测量,结合卫星轨道动力学模型,基于滤波算法实现航天器的导航定位。仿真结果表明,导航位置误差优于10 km,速度误差优于1 km/s。