关于黑障问题的探索

本文对黑障的危害，黑障产生的原因，黑障对航天测控通信的影响和减少黑障影响的办法等做了初步探索。     

弹道式飞行器再入高度惯性控制方案

弹道式飞行器再入时，常常要求在规定高度上发出开伞信号，目前用的过载延时控制方法误差太大。本文以飞行器轴向视速度及其积分为控制信号，用共扼方程法设计了一种惯性高度控制方案。计算结果表明，该方案的控制误差小于１００ｍ。     

等离子体鞘套对飞行器再入过程信号传播特性的影响分析

再入飞行器表面所形成的等离子体鞘套会对通信信号的传播产生影响,甚至形成通信黑障。文章从电磁波在等离子体中的传播理论出发,分析建立鞘套对电磁波吸收和反射的数学模型;并以数学模型为基础,编制面向对象的计算软件,考察影响通信信号传播特性的各种因素。结果表明,等离子体鞘套内的电子密度及其分布对通信信号的传播特性有重要影响,减小等离子体密度可显著降低信号的衰减。     

再入飞船通信环境建模研究

再入飞船的通信环境所受影响主要体现于飞船周围等离子体鞘对电磁波产生衰减。为了研究飞船再入过程中衰减对通信的影响,需要建立飞船外围的三维通信衰减仿真模型,在此基础上可以研究适用于再入通信环境的新型通信技术。为此文章提出了再入飞船通信衰减的动态建模方法,并根据气动、热力学和电磁波理论公式提出了具体的飞船再入动态通信环境建模方案,同时阐述了各部分建模的研究方法,为进一步研究应对黑障的新型通信技术奠定了基础。     

太赫兹通信解决黑障问题的探讨与分析

从电磁波在等离子体中传输的机理出发,分析电磁波在等离子体中传输的衰减模型。以我国载人飞船为例,分析电磁波在等离子体中传输的衰减,指出采用太赫兹波段可以使衰减控制在3dB以下。为了解决太赫兹波在大气传输中损耗过大的问题,提出一种基于中继转发的太赫兹通信系统方案,并给出系统总体设计、频率选择和通视距离计算结果。指出系统设计的关键技术,给出相应的解决方法。最后,分析系统工程应用的主要难点。     

磁窗天线增强等离子体鞘套透波特性研究

当飞行器以高超声速在大气层中飞行时,周围形成的等离子体鞘套将影响电磁波的传播特性,严重时传输完全中断(黑障).外加强磁场可以形成“磁窗”,有效地增强右旋圆极化电磁波在等离子体鞘套中传播时的透波特性,但是在产生磁窗过程中(例如使用超导产生磁窗)有一系列的问题如磁体的重量和复杂性等需要克服.为解决这一问题,提出了天线和强永磁体一体化综合设计的新思路——磁窗天线.设计出一种圆极化GPS天线,它的表面贴片为对磁场影响很小的镀铜片,接地板为稀土永磁体NdFeB(钕铁硼),永磁体同时也做为强磁场的发生装置.分析了圆极化GPS天线的性能和周围磁感应强度的分布,估算了磁窗天线减缓通信中断的效果,在所研究的情况下,使用磁窗天线可以显著地提高等离子体鞘套的透波特性.     

“黑障"与数据舱回收装置

文章论述了在远程火箭研制中数据舱回收装置的作用,介绍了数据舱工作原理和组成以及主要技术问题。     

二阶组合测高环节的分析与设计

导弹在高海情条件下掠海飞行,要求高度回路既要有较大的开环传递比,又要有滤除海浪和降低测量误差的能力。采用组合测高方案,导弹平飞高度的变化同时从加速度表和无线电高度表两条支路进入高度控制回路。测高回路带宽一般接近于高度表环节的带宽,其动态响应略优于无线电高度表环节,因此允许高度控制回路刚度略大一些。从单支路进入测高回路的误差或干扰则会被抑制或滤除。导弹平飞高度的稳态精度由无线电高度表保证。经计算、分析,统计出的经验公式方便有效,精度满足工程要求,按此公式选取参数G_2和G_1,其滤海浪环节的动态品质较好,对回路设计无不利影响。仿真试验证实了此设计合理准确,比采用计算机优化设计还要优越。     

钝头型航天器再入通信黑障及对策研究

首先介绍了无线电波在等离子体环境中传播的基础理论,在此基础上分析和讨论了钝头型航天器再入时形成的等离子鞘套及相关通信黑障现象。从13个方面(包括近期和远期实现的可能性等)对多种减轻或消除黑障的设想和方法:包括高频、激光、高等效全向辐射功率(Effective Isotropic Radiated Power,EIRP)和品质因素(G/T值)、选择空气动力外形、亲电子材料、磁或电磁控制、中继等进行了全面的比较和评估。考虑到我国的空间基础设施和技术背景条件,利用中继法应是在近期可实现的工程技术解;而亲电子材料、磁或电磁控制法对解决各种等离子鞘套问题具有广阔的远期发展前景。文章的研究结果对我国今后的再入类航天器工程顶层构想具有参考意义。     

飞行器再入大气层通信黑障的消除方法

文章通过分析等离子体鞘层与电磁波的相互作用,考察了通信黑障的产生原理及其影响,详细介绍了各种通信黑障消除方法的基本原理及其优缺点,包括改变空气动力学形状、亲电子物质注入、磁开窗、引入交叉电磁场、提高发射功率和入射波频率以及采用Raman散射通信等,为进一步开展通信黑障消除方法的应用研究指明了方向。     

“神舟八号”飞船γ源高度控制装置安装工具和方法的改进

1γ源高度控制装置功能＂神舟＂系列飞船返回舱在进入大气层时,通过静压高度控制器判定离地面高度,并自动打开伞舱盖,带出引导伞,引导伞再拉出减速伞;同时,航天员的缓冲座椅升起。在距地1.2m时,由安装在返回舱底部的γ源高度控制装置,通过向地面发射和接收经由地面散射的γ射线确定返回舱离地面高度,发出控制指令,启动返回舱的4个反推发动机点火工作,产生反向推力,使返回舱速度降到2 m/s以下。     

等离子鞘套热力学波动对电磁波传播的影响

针对等离子鞘套热力学波动造成电磁波传播特性变化的问题,结合湍流理论、等离子理论和电磁波传播理论,得到了热力学参数波动与介电常数间的关系。计算了不同状态下热力学参数波动引起S和Ka波段电磁波透射和反射系数的变化。结果表明,当电子密度增大,S波段反射系数变化减小、透射系数变化增大;当Ka波段在碰撞频率10MHz时,反射系数变化增大、透射系数变化减小,在碰撞频率1GHz和50GHz时透射系数变化反射系数变化先增后减。不同高度下波动的影响也不同,S波段透射和反射系数变化随高度升高先减后增;Ka波段透射系数变化先减后增、反射系数变化先减后增而后再次减小。因此,应根据实际环境状态获得波动的包络范围,进而针对性开展测控通信系统设计。     

火星进入段自主导航技术研究现状与展望

基于国际上成功着陆的火星探测任务和未来火星着陆探测技术的发展需求,阐述了火星进入段自主导航的必要性。首先总结了火星进入段自主导航技术的研究现状与发展趋势,随后分析了火星进入段自主导航的特点以及所面临的挑战,并概括了火星进入段自主导航所涉及的关键技术。最后对我国未来火星探测任务进入段的自主导航技术发展方向进行了展望。     

导弹核弹头实际引爆高度计算方法

本文阐述了应用导弹飞行中遥外测所测得的实际弹道参数，从而得出弹道上各点与地面之间的高度     

L、S频段电磁波在等离子体中衰减实验研究

利用低气压辉光放电原理在地面产生大面积、长时间稳定持续的可控等离子体,在此基础上进行了L、S频段的电波传播衰减实验,在实验室环境下持续再现了“黑障”现象,并获得了1.57GHz和2.49GHz电磁波衰减量随等离子电子密度变化的规律。将实验数据与经典传播理论以及薄层理论的预期值对比,结果表明：电波的衰减趋势与经典理论预期基本相符,验证了本文所提出的新实验方法的有效性;在等离子厚度约为波长的1倍与1.5倍条件下,未观测到明显的薄层效应。     

采用卫星中继克服航天器再入通信黑障的途径

在简述载人航天器再入过程、等离子鞘套特点和中继传输原理的基础上,分析了采用卫星中继克服再入通信黑障的具体途径。考虑到必须采用较高工作频率(Ka频段)的一次中继方法存在一定局限性,提出了一种采用二次中继的新方法,它可以将再入通信的工作频率向低扩展到多数载人航天器在轨常用的S频段。文章讨论了这两种方法的优缺点,论述了实施它们对中继站和再入航天器的主要要求,并就影响其效果和航天器设计的重要因素进行了分析。链路计算结果表明:两种方法都可满足传输需求,从总体上考虑二次中继方法更好一些。考虑到我国空间基础设施和相关技术背景条件,在近期内卫星中继将是解决再入通信黑障问题可实现的技术途径。     

地形跟随系统精度分析

本文根据某特定飞机／飞控系统采用的适应角法地形跟随系统结构了全面的地形跟随系统分析，推导了系统误差公式，分析了各误差源的影响，为地形跟随系统工程设计提供了分析方法。     

天宇来风

中国 天宫一号完成2014年首次轨道维持 据中国航天网2月24日报道．天宫一号近日成功实施了2014年首次轨道维持。地面分别于2月18日和2月19日完成两次轨控．准确提升轨道高度。     

用质量反应法测试方舱质心高度

在方舱的设计计算和试验中，方舱质心高度是一个重要的参数。本文试从测试前的技术准备、测试方法、数据处理等方面，介绍用质量反应法测试方舱质心高度的方法。     

供应态铝合金超塑成形试验

对航天结构常用材料供应态铝合金LY12、LF6板材的超塑性进行探讨的结果表明,在一定的温度,变形速率条件下,LY12CZ状态的板材的延伸率可达到420％,呈现出超塑性。LY12R及LF6M状态的板材的延伸率分别可达到240％及250％,呈现中等超塑性,均可用超塑成形的方法加工出形状复杂的结构件。铝合金超塑成形时对温度很敏感,要精确控制。