基于图像识别技术的火箭飞行时序判读

在运载火箭开展射前综合测试时,控制系统在预先指定的飞行时序向末端发送一系列指令,指示末端设备做出相应动作,以达成对应的目标。这些动作主要依赖火工品完成,这些动作变化会体现在火工品等效器指示灯上。当前控制系统无法检测到末端等效器的电流情况变化,因此无法对末端动作进行有效监测,测试缺乏可靠性、准确性与可追溯性的问题亟需改善。通过综合运用人工智能、数字图像处理与计算机视觉技术,经由特征匹配、指示灯定位、指示灯状态建模等步骤,可对末端火工品等效器状态变化实现精准监测,进而实现飞行时序自动判读。与标准判据比对后,本文提出的火箭飞行时序判读系统准确率可达98.89%。     

基于故障树的某型火箭外测设备故障诊断分析

针对某型火箭外测系统设备故障现象,在对服务器A启动缓慢故障原因分析的基础上,建立了层次故障树模型,开展了定性分析和针对性故障验证试验,确定了该故障发生的原因,并采取了有效的措施保证火箭测试工作的正常进行.实践证明,运用故障树分析法能够快速定位故障原因,为改进外测系统设备在低温条件下工作的可靠性提供重要支撑.     

基于Fluent计算的火箭离轨姿态运动仿真与分析

在航天器姿态运动分析中常遇到液体的流动、晃动及流/固耦合等问题,针对这类问题建立精确的数学模型是很困难的,通常需要利用数值计算和仿真手段进行分析。利用用户互动功能(UDF),引入自定义的变量源函数,应用Fluent对运载火箭离轨姿态控制进行剩余燃料的流场数据分析。通过在流体运动方程中加入相关的牵连运动,得到在轨运行状态下贮箱内剩余液体的运动参数和对贮箱的干扰力矩,为运载火箭系统的姿态运动分析和仿真提供运算参数,使得流场的变化与运载火箭的姿态运动相关联,分析各个时刻流场运动状态对箭体姿态的影响。     

基于天基边缘计算的在轨智能技术

针对低轨互联网星座的发展以及天基应用不断拓展对计算能力的需求,开展基于天基边缘计算的在轨智能技术研究,这对提升星地带宽利用率和实时决策效率具有重要意义.提出了以低轨卫星为核心的天基边缘计算架构,在此基础上,进一步提出了一种基于深度模仿学习的智能计算卸载模型,以及该模型的在轨分布式联邦学习训练方案.基于空天地海一体化网络...     

液体火箭发动机基于ATA算法的实时故障检测与报警系统实现

以平台液体火箭发动机为研究对象,改进和完善了用于发动机实时故障检测的自适应阈值门限算法（ATA算法）,提高了算法检测的适用性。然后,从健康监控系统的功能和要求出发,基于LabWindows／CVI实现了发动机地面试车的实时故障检测与报警系统。结合实际试车数据的检测结果表明,系统不仅能够及时地对异常试车数据进行检测报警,同时,对正常试车数据也没有误报警。     

基于神经网络算法的液体火箭发动机实时故障检测方法研究

以某液体火箭发动机为研究对象,将实时故障检测作为中心,分析了神经网络算法的特点及其实现步骤,利用Lab Windows/CVI与MATLAB混合编程的原理,实现和改进了基于神经网络的发动机实时故障检测方法,并用多次试车数据进行了检验.试车数据验证结果表明,该方法能及时、准确、有效地检测发动机稳态过程的故障.研究结果对发展未来液体火箭发动机的箭载故障检测系统具有重要的参考价值.     

固体火箭药柱泊松比的表征与诊断

本文提出表征固体火箭药柱泊松比的三个精确表达式和一种数值积分算法。通过实验与计算给出一种固体推进剂药柱黏弹性泊松比的结果，分析了药柱黏弹性泊松比的表征与诊断以及诊断精度的有关问题。该文的结果对固体火箭发动机装药结构完整性分析计算有重要的实用价值。     

基于回收测试数据特点的判读方案设计与实现

为解决载人航天器综合测试回收着陆分系统测试数据复杂、人工判读量大的问题,设计并实现了一种回收测试数据自动判读方法。该方法针对回收参数和测试数据的特点,在自动化测试软件中编写判读判据,测试计算机依据编写好的判据规则,实时监视和分析测试数据,自动进行数据的判读并给出判读结果,对异常数据进行提示和报警,实现对回收着陆分系统参数和测试数据的自动判读。通过回放测试历史数据和编写测试用例两种方式验证以及实际工程应用表明,该判读方法不仅能够减轻人工判读负担,而且在捕捉参数跳变和异常抖动等问题上具有很好效果,为进一步提高载人航天器回收着陆分系统测试准确性和有效性提供经验和借鉴。     

基于多种诊断方法的实时故障诊断系统

介绍一种用于诸如液体火箭发动机的复杂系统的故障诊断系统。该系统由两套独立的、但可互补的诊断系统和一套综合系统组成。给出了系统的结构图。以美国航天飞机主发动机(SSME)为例对该系统的工作原理,故障诊断过程进行了分析。介绍了5种因果-征兆准则,并举例加以说明。最后指出,这种多种知识的诊断系统是目前的一种发展趋向。     

基于主元分析法的液体火箭发动机传感器故障检测与诊断

针对液体火箭发动机的压力、温度、流量等传感器数据,给出了一种基于主元分析法的传感器故障检测与诊断方法。该方法能够在对测量参数相关性分析的基础上,将传感器测量值所组成的测量空间分解为主元和残差两个子空间,通过传感器实际测量数据与正常数据矩阵在残差子空间投影的比较,对传感器的故障进行检测与诊断。以某型LRE传感器组为研究对象,通过故障模拟,给出了该方法对4种典型传感器故障的检测与诊断实例。结果表明主元分析法对LRE传感器具有很好的故障检测和故障诊断能力。     

基于环境历程的固体火箭发动机贮存可靠性计算方法

贮存可靠性问题是制约固体火箭发动机可靠性的重要因素,可靠性要求是贯穿整个贮存期的,长期贮存后的发动机可靠性会逐步下降,贮存期内必须要保证发动机的可靠性满足使用要求。首先定义了影响发动机常用材料贮存可靠性的环境因素并进行了分析,然后在各材料标准环境贮存参数的基础上,通过修正系数来确定实际环境的贮存参数,以确定部组件寿命,再根据不同贮存环境,建立发动机贮存中的标准贮存环境、恒定非标准贮存环境、多阶段贮存历程和已知初始可靠性的四种不同类型的贮存可靠性模型,形成了针对不同环境建立的材料贮存可靠性的通用计算方法,给出了贮存可靠性的计算公式,最终计算出发动机的贮存可靠性。     

基于热力计算的固体火箭冲压发动机理论性能研究

研究了固体火箭冲压发动机的理论性能,采用编制的热力计算程序对含铝镁和含硼贫氧推进刺进行了计算,分析了在设计点处补燃室温度、冻结流比冲、平衡流比冲随空燃比变化的趋势,以及比冲随补燃室压强变化的趋势.计算结果表明,冻结流比冲低于平衡流比冲;在合理空燃比区内,选取空燃比作为设计值,有利于提高发动机性能;提高补燃室压强和选用高能推进剂都能有效提高比冲,但补燃室压强的提高受进气道设计的制约.     

固体火箭发动机工作异常的诊断与分析

把故障树模型的层次诊断方法引入固体火箭发动机的故障诊断，使固体火箭发动机的故障诊断快速、直观、形象。本文引用国内外三种固体火箭发动机的典型故障为例，阐述了层次诊断法的基本思想和应用，并得出了明确的分析结论。     

基于统一设备架构的影像实时MTF补偿方法

调制传递函数补偿(Modulation Transfer Function Compensation,MTFC)处理可以恢复光学影像在成像、传输和处理过程中损失的高频信息,使得影像边缘更为清晰、细节更为丰富,从而改善影像质量。然而,随着遥感对地观测技术的不断发展,高空间分辨率影像数据量大,导致复原处理时计算量大、耗时长,成为高分辨率地面处理系统实时处理的瓶颈问题。为解决这一问题,提出了基于统一设备架构模型的MTFC并行处理方法,并根据算法特点对存储结构和并行计算结构进行了优化改进,利用真实卫星影像进行了验证实验。实验结果表明,在保证影像复原质量的前提下,提出的算法获得了45倍的加速比,可以满足地面系统实时处理的要求。     

火箭推进技术研究用的标准试验发动机和实验室设备

过去二十年来,空军火箭推进实验室(AFRPL)在固体火箭发动机部件和推进剂性能评定用的标准化试验发动机与实验室设备的研究方面,作了大量工作。这些标准化装置使用方式多种多样,但总体上可分成两大类,即用在测量与判别性能、数量、内容、范围、数值、质量等方面的引证根据和比较基础两大类。标准试验发动机和实验设备均具备下列特性,即重量大;可重复使用;多种用途;在共同设施中试验;工作程序固定;内部型面不变。     

基于可视化平台的液氢/液氧火箭发动机核心部件质量计算

运载火箭总体方案论证阶段,为了选择推进系统方案需要对发动机的质量、性能等参数进行比较和优化,但是液体火箭发动机的质量是很难估算的,影响发动机质量的因素很多,几乎没有什么规律可循,估算发动机质量的工作只能是非常粗糙的。依据液体火箭发动机主要部件的特点及工程经验,提出了发动机核心部件的质量计算模型;给出了发动机推力室和涡轮泵2部件的2种计算模型并进行了比较。最后,采用VC++平台设计了可视化的计算界面,并结合国内外的发动机进行了验证。     

液体火箭发动机实时故障检测与报警原型系统的设计与实现

实现了液体火箭发动机启动和稳态工作过程故障检测的神经网络和统计算法,以及检测结果的综合决策与报警算法,并从系统硬件、软件结构和功能等方面设计建立了液体火箭发动机工作过程的实时故障检测与报警原型系统。试车数据验证考核结果表明,故障检测与报警系统能及时和准确地对发动机稳态和启动工作过程中的故障进行检测和报警,现已成为实验室级发动机故障检测与报警的演示与验证原型系统,并对实现未来箭载发动机工作过程实时在线故障检测与报警具有重要的工程应用价值。     

固体火箭发动机喷管喉径瞬变值的计算和预示

介绍了由固体火箭发动机试验后实测数据计算喷管喉径瞬变值的方法.该方法是在引入化学无量纲烧蚀率概念,并应用一维热传导方程解出喉径表面温度下提出的.该法预示结果与实测结果比较表明,相对误差不超过0.52%,而且方法简单,便于工程应用.     

基于神经网络和证据理论的火箭发动机故障诊断

针对运载火箭动力系统故障的复杂特性和故障模式的不确定性,提出了基于神经网络和证据理论的火箭发动机故障诊断。首先以火箭视加速度和角速度作为网络输入,故障类型矩阵作为网络输出,通过BP神经网络和RBF(径向基函数)神经网络进行故障诊断;之后通过D-S证据理论融合神经网络结果;最后通过滚动时域估计方法对火箭飞行状态特征量估计。仿真结果表明诊断准确率达到99%以上,表明提出的方法对于火箭发动机故障诊断具有较高的准确性和实用性。     

基于数据库和三维哈希表的运载火箭飞行时序自动判读技术

运载火箭每一次模拟飞行试验会产生大量的飞行时序,为了验证飞行过程的正确性,系统人员要花费大量的时间和精力进行判读,且由于受主观影响,判读的可靠性较低。本文以应用在某新型运载火箭控制系统中的飞行时序自动判读技术为背景,介绍了一种新颖的时序自动判读技术,该技术利用数据库和三维哈希表实现了时序的实时定位和全自动判读,不仅满足了时序在飞行过程中的实时自动判读需要,也为飞行结束后的分析提供了可靠的判读结论,减轻了时序判读人员的工作量,提高了箭上软件的可靠性。