日本《宇宙开发技术总览》之六 日本的科学卫星

日本科学卫星的历史日本的第一颗人造卫星是采用L-4S型火箭发射的“大隅”。这颗卫星是日本宇宙航空科学研究所的前身,即东京大学宇宙航空研究所为了掌握人造卫星发射技术而采取的第一个步骤。L-4S型火箭是当时世界上最小的火箭,并且只在第4级火箭上有姿态控制。这种简单的发射方式原封不动地被第一代的“缪”火箭即M-4S火箭沿袭下来,用以发射科学卫星。 1970年2月11日,搭载24公斤试验卫星的L-4S-5号火箭发射成功,把这颗卫星送入倾角为31度、远地点高度为5140公里、     

日本研制可执行侦察任务的返回式卫星

据日本电气公司黑田隆二去年底发表的“日本主要空间开发计划”一文介绍,日本正在积极研制一颗可提供空间微重力环境,用于尖端技术产业开发、不载人、可回收的空间实验装置,即返回式卫星。这颗卫星将于1993年用宇宙科学研究所的M-3SⅡ火箭发射到高度为250公里的圆轨道上,工作约一周时间后按预定计划回收(回收舱重800公斤),在日本本土上实现软着路。西德参加了这颗星的部分研究工作。可回收有效载荷舱由热防护罩、观测仪器安装平台、各种有效载荷     

国际空间站是如何建成的?——连载十

<正>二○○七年2007年6月8日,阿特兰蒂斯号航天飞机从肯尼迪航天中心发射升空,将重达17.8吨的国际空间站右舷第二组(S3/S4)构架结构和第三套太阳电池阵送至国际空间站。此次任务还为国际空间站安装了一套空间站-航天飞机电力转移系统,该系统可节约航天飞机自身的电力,增加其在轨时间,以加快国际空间站的建设速度。     

载人航天器的发射窗口及太阳能帆板的最佳受晒

首先根据载人航天器轨道运行段的基本特征,利用球面三角公式推导了：①阳光方向与载人航天器太阳能帆板法向的最佳夹角公式;②圆轨道的受晒因子公式。然后根据理论分析,引入帆板的效率系数。最后借助于计算机代数ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ系统,建立了一种分析帆板最佳受晒的直观、清晰、简便的方法。所得的结论为确定载人航天器的发射窗口提供了依据。     

静电放电枪校准装置的研制

介绍了自行研制的满足IEC61000-4-2标准要求的静电放电模拟器测试系统.在测试系统中使用了极高输入阻抗的高压电压表测量静电放电模拟器的静电高压,提高了静电高压测量准确性;在使用四通道高速取样示波器测量静电脉冲波形中,由于使用了脉冲延时输入与合成迭加的方法,提高了脉冲波形测量的取样率,使测得的脉冲波形更加真实,提高了脉冲波形参数测量的准确性.     

基于轴角转换芯片AD2S1210的圆感应同步器信号处理方法研究

设计了一套用于圆感应同步器测角系统的信号处理算法,并详述了其过程。在测角系统对感应同步器信号的解算中,该方法仅通过对轴角转换芯片AD2S1210输出的数字信号进行纯软件分析和处理来获得角位置信号的整数值。从而简化了测角系统的硬件电路,提高了测角实时性。     

环形喷嘴气动谐振加热性能

为了研究环形喷嘴的气动谐振加热性能,采用高精度高分辨率的NND格式差分求解二维轴对称雷诺平均Navier-Stokes方程,对环形喷嘴-谐振管系统气动谐振加热过程中谐振管内振荡流动过程进行了数值仿真,并对不同面积的环形喷嘴-谐振管系统进行了数值模拟.研究结果表明:环形喷嘴与圆喷嘴具有相似的谐振加热规律和流场特征,即利用环形喷嘴同样可在谐振管内产生强烈的高频激波振荡.随着环形喷嘴面积减小,每一个谐振周期中的谐振温升逐渐减小.而其能够产生强烈谐振的间距小于圆喷嘴-谐振管系统的间距,在小间距时可以在很宽的喷嘴入口压力范围内产生强烈的谐振,这为气动谐振点火器的结构小型化和工程实用性提供了理论依据.     

评定线轮廓度误差的通用数学模型

建立了用最小二乘法评定平面曲线轮廓度的通用数学模型。运用该模型可对任意平面曲线的轮廓度进行评定，从而将直线度、圆度、椭圆度以及任何线轮廓度的评定归结在统一的模式中。由于所建立的模型直观、明了，很容易在计算机上实现，因而可在生产实际中普遍推广应用。举例说明了线轮廓度误差可分离成形状误差、参数误差和位姿误差，给出了分离公式和误差补偿原则。     

地球观测卫星轨道维持问题的探讨

地球观测卫星轨道,由于各种干扰因素的摄动,导致轨道的不断变化。为完成卫星对地观测的飞行任务,必须采用轨道维持系统。轨道维持的方式、方法很多,本文着重探讨维持轨道的形状及橢圆长轴方位的方法,并提出一种较为简便的轨道维持方法,即沿卫星飞行方向安装两台小发动机,采用脉冲式推力,进行轨道维持。给出了小发动机工作位置,工作时制动速度的大小、方向等计算公式。同时给出一组长寿命、近地、近圆太阳同步轨道的摄动量及轨道维持的计算结果。     

基于网络分析仪的多类型微波器件S参数自动校准软件研究

为实现高效测量,减少多种类型被测器件导致的测量参数设置复杂问题,本文通过分析微波网络S参数测量系统的工作原理和性能特点,采用C#多线程、模块化结构设计出S参数自动校准软件,对S参数测量系统建立被测器件的类型、标准件的参数以及测试流程等数据库,同时建立被测参数的测量不确定度模型。基于矢量网络分析仪结合自动校准软件实现反射参数与传输参数的测试,通过试验可发现,采用自动化校准软件的测试结果与手动测试结果具有较高的一致性。     

微波印刷板电路基片复介电常数测量研究CSCD

本文研究传输线法测量微波印刷板电路基片的复介电常数。该方法以矢量网络分析仪作为测量仪器,使用与同轴测量端口相匹配的带状线传输线作为待测结构。带状线的复介电常数信息反映在其特征阻抗和复传播常数中,特征阻抗和复传播常数可由其ABCD矩阵得到。由矢量网络分析仪测量得到的二端口散射矩阵(即S参数矩阵)可直接转换为ABCD矩阵,由此求出介质基片的复介电常数。为得到带状线正确的S参数,需要对测量系统进行校准。本文采用由TRL校准原理衍生而来的校准方法做校准。     

基于轴角转换器的高速高准确度方位测角仪

为了快速准确地进行方位角的测量,设计了以圆感应同步器、AD2S80A轴角转换器为主的方位测角仪,根据其工作原理,分析了产生的各种误差,得出存在的误差主要为一、二、四次谐波误差的结论.通过完善的电路设计,进行硬件误差干扰补偿,并采用对测量数据进行谐波分析、软件修正等技术提高了系统测角准确度,一次水平测角误差为±8″.采用动态切换技术成功地解决了系统高分辨力与高跟踪速度之间的矛盾,转速为120°/s时不丢数.系统兼有高速高准确度的特点,满足实际要求.     

航天简讯

跟踪与数据中继卫星开始中继数据 TRW和空间通信公司的跟踪与数据中继卫星(TDRS),已经成功地把陆地卫星-4的数据中继到设在白沙基地的TDRS地面站,初步证实了TDRS系统的可用性。8月7日进行的初始中继,包括S频带、低数据率的传输。该卫星还将进行一项要求更高的试验,即TDRS将从陆地卫星-4自动跟踪和中继主题绘图仪传输的高速率数据。在一项验证航天飞机初始能力的计划中,TDRS将通过白沙基地、TDRS卫星和约翰逊空间中心之间的数据传输,验证约翰逊空间中心工程系统实验室的能力。     

基于GPS信号的电离层S4指数计算方法研究

电波穿越电离层时,由于受到电离层不均匀结构的影响,电波的幅度、相位、时延等有时会发生快速抖动,这就是所谓的电磁波电离层闪烁现象.电离层闪烁会影响卫星通信系统的质量和导航系统的精度.本文分析了GPS信号研究电离层闪烁的基本原理,讨论了电离层闪烁监测中S4指数的计算方法及其修正方法.通过数据模拟,评估了原始S4指数计算方法及其修正方法的性能特点.针对原始S4指数计算方法及修正方法的不足,提出了一种新的修正方法,并采用实测GPS数据对上述方法进行了检验.结果表明,上述方法是有效的和可靠的.      

导航星全球定位系统的商业应用

一、导航星全球定位系统的概况导航星全球定位系统整个计划在1988年完成时,将有18颗卫星在圆轨道上组网运行,轨道周期12小时,高度约20000公里,到时整个星座可在全球范围内提供高精度、连续、三维的导航定位信息。目前该系统进入局部运行阶段,已有7颗卫星发射入轨,每天可在全球范围内提供三维导航定位信息,但不是连续的,而是每天只能提供1至4小时的信号。GPS 用户接收机是全部电子化的自动接收设备,但用户使用这些设备并不要求有     

单片机控制的经济型圆度仪的研制

本文介绍首次研制出的经济型圆度仪。该圆度仪采用V-F转换器作为12他A/D转换器,8031单片机为微处理机,可对车间常用的圆度误差值在1μm以上的工件进行精确测量,并可显示,打印圆度认差值。该圆度仪具有成本低廉、体积小、精度适宜、可在车间生产条件下使用等优点,具有一定的实用价值。文中给出了几个实测例。     

SINS外场系统级标定方法的优化——最佳六位置

静态多位置标定问题,不同位置编排方式会影响辨识精度.针对六位置标定方法,通过建立位置编排与惯组9个误差参数(加速度计零偏、标度因数误差和陀螺零偏)标定精度之间的关系,将惯组位置编排问题转化为Fisher信息矩阵的优化问题,并在A-最优、D-最优和E-最优3个优化指标下,给出了惯组位置编排的最优方案,通过仿真与满足可辨识条件的一组位置编排比较,结果表明最优方案能够提高加速度计零偏和标度因数误差的标定精度.      

m-t法气体质量流量标准装置

m t法即质量时间法。它利用称量出在测量时间内的气体质量来求出所测量的质量流量。介绍了该装置的构成和原理 ,分析了装置的不确定度 ,通过对 1 4圆喷嘴流出系数的实际测量和理论推导 ,得出了 1 4圆喷嘴流出系数的经验公式 ,此公式具有重要的实用价值。该装置的工作压力范围为 (0 .1～ 1.5)MPa ,测量流量范围为 (1～ 10 0 )g s,相对扩展不确定度达1.4× 10 -4 ,远优于国内外气体质量流量标准装置 ,达到了国际先进水平。     

评定线轮廓误差的通用数学模型

建立了用最小二乘法评定平面曲线轮廓度的通用数学模型。运用该模型可对任意平面曲线的轮廓度进行评定，从而将直线度，圆度，椭圆度以及任何线轮廓度的评定归结在统一的模式中。由于所建立的模型直观，明了，很容易在计算机上实现，因而可在生产实际中普遍推广应用。举例说明了线轮廓度误差可分离成形状误差，参数误差和位姿误差，给出了分离公式和误差补偿原则。     

含有建模和测量误差的卫星自主定轨系统能观性分析

影响卫星自主轨道确定精度的主要因素包括动力学建模误差及测量误差。考虑动力学模型及测量均存在系统误差时，解决问题的一个途径是将这两种系统误差与卫星运动状态构成扩增状态后一同估计。为了保证滤波的稳定，就必须对此扩增系统的能观性进行分析。基于非线性系统的局部弱能观性理论，分析并给出了无摄动条件下单星自主定轨系统中卫星运动状态、建模误差及测量误差均能观的充要条件，即当轨道为圆轨道时增广系统处处不能观，当轨道不为圆轨道时处处能观。最后通过仿真算例对结论进行了验证，仿真结果显示对于非圆轨道，当建模误差及测量误差均为常值或慢时变时，采用扩展卡尔曼滤波算法对增广系统的状态估计是有效的。