空间科学实验通用地面检测系统研制

分析了地面检测设备在空间有效载荷研制过程中的作用,提出一种用于对多种空间微重力科学实验设备（载荷）进行地面测试的通用地面检测设备设计方法.通过载荷特性分析,对载荷中的控制对象进行分类.针对不同控制对象使用不同的操作进行控制.将载荷实验过程分解为一系列固定时刻执行的操作,通过配置静态配置表、动作配置表和动态配置表,实现对载荷实验过程的控制.地面检测设备由计算机、电源和RS422通信接口构成.针对不同载荷,使用规格一致的电缆和通信接口,保证地面监测设备的通用性.地面检测设备配合多功能炉、骨髓培养箱、辐射基因箱、煤燃烧箱、蒸发对流箱、导线特性箱及胶体材料箱7台载荷开展研制工作,在各载荷试验参数确定、空间试验流程确定、设备性能测试、环境模拟实验、电磁兼容实验、地面匹配实验以及载荷设备验收等过程中发挥了重要作用.     

出舱活动装备的设计

1 美国航空航天局汇总的经验 □□所有出舱活动用的装备、设备和接口的设计,都应该满足出舱活动设计标准的要求.工程设计的一条基本原则就是越简单越好.东西不能放得太高,应该减少手的疲劳.尽可能增大操作空间,便于戴航天手套的手的操作.在设计每一项操作任务的时候,最重要的是设计好航天员身体的限制和固定措施.所有设备和物品都应该是随时受控的,不会在太空中随便飘走.所有设备和工具的设计都应该标准化,特别是接口的设计更应该注意标准化.随着设备的标准化,操作程序也应该标准化.在设备和仪器的研制过程中,一定要考虑拆卸和更换这种设备和仪器的辅助方法.     

空间扫描

美国“空间跟踪与监视系统”通过两项关键地面系统试验最终地面段验收试验在“空间跟踪与监视系统”(STSS)地面操控中心完成。在过去的2年半内,诺格公司已研发与试验了支持STSS航天器遥测、跟踪及指挥和任务数据处理的地面系统,并交付至STSS系统试验和运行小组。这种地面系统能够将地面操作硬件和软件运用在STSS航天器和有效载荷的临界风险降低试验、STSS地面操作和维修程序的研发和验证,以及STSS地面操作人员的训练和认证过程中。最终STSS运行就绪验证持续了72h,成功演示了地面系统硬件和软件操作。STSS演示卫星将于2008年从…     

空间机器人操作：一种多任务学习视角

利用空间机器人辅助、代替航天员完成在轨服务操作是近年的技术发展趋势。基于学习的空间机器人操作以深度神经网络为控制器载体,对非结构化太空环境适应能力强,在高轨、地外、深空等场景具有良好应用前景。目前,无论是空间机器人操作,还是地面机器人操作,多数研究只关注单一任务学习问题。立足一种多任务学习新视角,针对空间机器人操作面临的多任务适应性要求高、精细化要求高、不确定性强问题,首先分析了在轨服务的多样化任务需求。其次,全面综述了机器人操作多任务学习算法与应用相关工作,分析了开展空间机器人操作多任务学习的难点挑战,给出了关键技术发展建议。相关关键技术的突破将有助于提升空间机器人系统的自主性、鲁棒性,进而助力中国在轨服务技术向无人全自主方向推进。     

过站航班地面保障过程动态预测

过站航班地面保障过程预测是机场协同决策系统的重要功能。针对目前无法实现过程精细化动态预测且精度较低的问题,提出了一种基于贝叶斯网络的过站航班地面保障过程动态预测方法。建立了地面保障过程贝叶斯网络模型,设计了基于航班属性的初始样本空间生成算法,结合高斯核概率密度估计构建了地面保障过程动态预测方法。某枢纽机场实际数据的仿真结果表明:所提方法在充分考虑航班运行属性的基础上实现了各保障节点的动态预测,其平均绝对误差仅为2.224 1 min,均方根误差相比其他方法低近2 min,能够为机场运行短时战术组织提供客观的决策依据。      

嫦娥四号着陆器载荷电控箱地面测试系统设计

航天器电子设备的地面综合测试是航天器研制过程中的重要环节,对设备功能验证及性能评估具有重要作用.传统的地面综合测试系统可重用性差,导致研制周期长且人力、设备投入较大.嫦娥四号着陆器载荷电控箱的地面测试系统采用模块化、可重用和CPU+FPGA单机集成体系结构,是集供配电测试、1553B通信总线仿真测试、间接指令测试、异步串口通信测试、实时数据处理等功能于一体的综合测试系统,适用于航天器电子设备单板调试、单机测试、软件配置项测试以及环境模拟试验等不同类型的测试.通过嫦娥四号着陆器载荷电控箱各项接口、功能、性能指标等的测试,证明该系统满足支持设备单机调试、软件配置项测试、状态确认和问题排查等测试需求,有力支撑了嫦娥四号着陆器载荷电控箱的单机设备研发,为嫦娥四号着陆器任务实施提供了有效保障.     

月面着陆起飞试验技术研究

可靠、安全地实现月面软着陆及月面起飞是完成月面探测任务的基本条件,也是探测器研制的一项关键技术,需要开展地面验证试验。地面环境与月面有较大的差异,探测器在地面的工作特性也与实际过程不尽相同,地面试验的设计及实施有较大的难度。分析了探测器月面着陆起飞的设计要点和地面试验的关键因素,指出了当前试验技术存在的缺陷,在此基础上提出了一种利用探测器自身动力实现月面着陆和起飞的验证方案,通过动力学仿真验证了试验实施的可行性,并对方案的拓展应用价值进行了展望,相关内容可为后续我国月球及其他行星表面探测器的研制提供借鉴。     

星载相机地面电性能测试系统的设计与实现

根据新型相机结构复杂、载荷多的特点,针对性地设计并实现了一种新型星载相机的电性能地面测试系统。分析并总结了地面测试系统的设计需求,并且针对新型相机测试的全面性要求,设计并实现了整星和多种载荷的模拟接口;针对新型相机测试的可靠性要求,提出了冗余网络切换的测试系统设计方法并解决了数据库访问冲突的问题;针对新型相机测试的安全性要求,提出了针对冗余链路的测试方法和错误注入的测试方法。该系统已经成功配合完成了某高轨型号星载相机的研制,并交付使用。试验证明测试系统功能全面稳定,连续测试72 h误码率为0,能够满足新型相机全面性、可靠性、安全性的测试需求。     

GLONASS卫星可见性的一种预测方法

基于GLONASS接收机研制的实践,提出了一种GLONASS卫星可见性的预测方法.根据GLONASS卫星的某一已知状态和GLONASS卫星的运行规律,计算GLONASS卫星的地心地固空间直角坐标,然后转换为以地面观测点为参考的站心极坐标,求出卫星的高度角,得出卫星对于地面用户的可见性.这种算法计算简便,准确度高,在接收机的研制中具有实用价值.     

首颗中法合作海洋卫星明年发射

<正>中国和法国航天合作的首颗卫星——中法海洋卫星计划于2018年下半年由长征系列运载火箭在中国发射。目前,该卫星已进入总装测试阶段。中法海洋卫星由中国航天科技集团公司五院航天东方红卫星有限公司研制,采用CAST2000平台,设计寿命3年。在合作中,中方承担卫星平台和部分载荷研制,以及卫星发射、地面接收和应用等工作;法方承担卫星部分载荷研制和数据传输工作,同时提供两个地面接收站。卫星测控由中法共同完成,双方参与研制的工     

星载有效载荷自主探测管理方案设计与实现

星载有效载荷在轨探测时需要在多种模式之间不断进行切换, 以便获得探测器 的最优工作状态. 每种模式切换时需要对有效载荷28个电子学前端电路、中子 采集与处理电路、触发单元电路、高压供电机箱及载荷数管进行多种工作状态 参数的配置. 为有效开展有效载荷探测工作, 提高有效载荷探测模式转换的灵 活性及降低模式切换时参数配置的复杂度, 对星载有效载荷在轨自主探测管理 技术进行研究, 并对探测器有效载荷的工作模式进行分析, 给出由地面规划 专家和星上自主探测执行机构相结合的基于事件驱动的有效载荷自主探测方案 设计和软件实现情况, 同时对自主探测中的可靠性措施进行了分析, 实现探测 器全天候、全时段、灵巧探测的功能, 并减少了对地面遥控注入的依赖.     

考虑机动效率的多约束导引律设计

针对考虑交会角约束的导引律在可用过载不足时将导致大的交会角误差问题,推导一种考虑时变过载约束的制导形式,而该导引律在实现较大机动的同时会带来较大能量损失,进而提出一种考虑导弹机动效率的多约束导引律。首先,应用最优二次型原理推导出一种时变控制项权系数的闭环制导形式;其次,将导弹机动时刻阻力系数引入时变权系数,并通过迭代分别确定可用过载与机动效率约束边界;最后,将时变过载约束表示成剩余时间的函数,代入制导指令,并进行弹道仿真。结果表明:推导的2种导引律均能较好地实现末端弹道成型要求,考虑机动效率的制导指令分配更为合理,并有效降低了拦截末端速度损耗,提高了制导精度与毁伤效果;且考虑机动效率的导引律中时变权系数无须配平求解,在保证精度的同时极大提高了迭代速度。     

直升机可计量性设计流程分析及参考模型构建

随着用户任务需求的增多,现代直升机功能日趋复杂并且长期处于复杂的使用环境中,机上所装载的大量测试类设备的精度会逐渐下降,计量保障人员必须定期检查上述关键测试类机载设备的精度指标,保证其处于完好状态.基于长期的直升机设计工作实践,本文总结了现有直升机计量保障中存在的问题,在现有可计量性及可计量性设计相关研究的基础上,明确...     

基于程序变异的Simulink模型测试方法

为解决当前Simulink模型变异测试中测试执行开销大、测试用例生成效率低等问题,首先根据当前的Simulink模型变异算子集,基于程序变异技术提出了Simulink模型的变异测试过程和一组改进变异算子集.实验表明,在不影响测试用例集变异评分的情况下,该组变异算子集能够有效减少变异模型的生成数量,从而降低测试开销.其次,设计了一种基于搜索的Simulink模型变异测试用例生成方法,该方法将变异模型的测试用例生成问题转换为目标函数极小化问题,通过模拟退火算法对目标函数寻优,最终搜索出能够杀死该变异模型的测试用例.最后,将该方法应用于典型案例,验证了方法的正确性和有效性.      

遥感相机次镜组件等效模型的研究

试验模态分析在航空航天领域结构力学的研究中得到广泛的应用,而且起到相当重要的作用。文章探讨了较易破损或是比较昂贵结构的试验模态分析方法－等效模型法。该方法是基于理论和结构灵敏度分析,研究原型与等效模型材料不同时的等效模型研制方法。这一方法被应用于某遥感相机的次镜组件的模态试验分析,得到了较好的结果。     

基于三维场路协同方法的静电损伤仿真测试平台

静电放电已经逐渐成为导致各类电子设备故障的主要原因之一,在电子产品研制过程中通常采用实物测试方式检验产品抗静电能力,但该方式耗费资金过大、可重复性差同时易损伤受试设备。在这种情况下,建立基于三维场路协同方法的静电损伤仿真测试平台有效地解决了上述问题。该平台以电脑仿真技术（CST）软件为基础,通过构建静电放电枪模块,结合受试设备模块和仿真参数设置模块,以时域有限积分法求解器进行仿真,并利用数据输出和处理模块得出结果。利用建立好的仿真测试平台对一台数据传输设备进行8 kV接触放电,观察其表面电流和磁场分布,并对其造成的传导干扰和辐射干扰进行分析。通过建立静电损伤仿真测试平台,实现了静电放电测试的可重复以及无损伤的目的,具有较强的工程指导意义。      

一种新的IPSEC穿越NAT方法

Internet网络层安全协议(IPSEC)和网络地址翻译器(NAT)不兼容,这严重限制了 IPSEC的应用范围.解决方法必须遵循的原则是既能使IPSEC数据流穿越NAT,又不必修改路 由器和NAT,部署方便.目前存在的3种解决方法都具有局限性:"先于IPSEC进行NAT转换 "方法难以实现,"特定域IP通信(RSIP)"方法部署困难,"用户数据包(UDP)封装安 全封装协议(ESP)数据包"方法只能部分地解决IPSEC与NAT不兼容问题.在分析现有方法的 基础上,提出一种新的解决方法,即UDP封装IPSEC数据包方法.该方法通过UDP封装IPSEC数 据包,保护原始IP地址和端口号,消除了NAT对IPSEC影响.详细介绍了该方法的实现思路, 进行了可行性和优缺点分析.通过分析可知,新方法具有明显优点,能够方便、有效地解决 IPSEC和NAT兼容问题.      

Simulation of launch and re-entry acceleration profiles for testing of shuttle and unmanned microgravity research payloads

Microgravity experiments designed for execution in Get-Away Special canisters, Hitchhiker modules, and Reusable Re-entry Satellites will be subjected to launch and re-entry accelerations. Crew-dependent provisions for preventing acceleration damage to equipment or products will not be available for these payloads during flight; therefore, the effects of launch and re-entry accelerations on all aspects of such payloads must be evaluated prior to flight. A procedure was developed for conveniently simulating the launch and re-entry acceleration profiles of the Space Shuttle (3.3 and 1.7 × g maximum, respectively) and of two versions of NASA's proposed materials research Re-usable Re-entry Satellite (8 × g maximum in one case and 4 × g in the other). By using the 7 m centrifuge of the Gravitational Plant Physiology Laboratory in Philadelphia it was found possible to simulate the time dependence of these 5 different acceleration episodes for payload masses up to 59 kg. A commercial low-cost payload device, the “Materials Dispersion Apparatus” of Instrumentation Technology Associates was tested for (1) integrity of mechanical function, (2) retention of fluid in its compartments, and (3) integrity of products under simulated re-entry g-loads. In particular, the sharp rise from 1 g to maximum g-loading that occurs during re-entry in various unmanned vehicles was successfully simulated, conditions were established for reliable functioning of the MDA, and crystals of 5 proteins suspended in compartments filled with mother liquor were subjected to this acceleration load.     

发动机气瓶热防护产品绝热性能评定研究

通过批抽检热真空试验,能够评定发动机气瓶热防护产品的绝热性能,由于试验设备和试验工艺过程对产品温升会产生巨大影响,依据绝热材料导热系数测试方法,在试验方法不变的条件下,提出新的试验评定要求:稳态过程中产品温升速率。新的产品测试评定要求,能够客观准确的评定产品的隔热性能,排除设备和工艺过程对评定结果的影响。此评定方法也可用于形状不规则、厚度不一致的整件产品绝热性能评定。