适应运载火箭推力下降故障的神经网络容错控制方法

针对运载火箭单台发动机推力下降故障,提出了一种基于径向基神经网络(Radial Basis Function Neural Network,RBFNN)的容错姿态控制方法。该方法无需故障诊断系统,根据运载火箭姿态动力学控制通用模型,使用RBFNN在线辨识并补偿模型的故障变化和不确定干扰,得出容错控制律。仿真结果表明,在单台发动机发生推力下降故障时,本文方法与传统PD方法、自适应增广控制方法(Adaptive Augment Control,AAC)相比,可有效保证姿态稳定和控制精度。     

国际月球科研站相关多边国际合作机制研究

<正>1前言国际月球科研站是我国倡议发起的航天领域国际大科学工程,通过吸引国际伙伴共同参与,在月球表面和月球轨道上建设综合性科学试验设施,可以进行月球探索和利用、月基观测、基础科学实验和技术验证等多学科、多目标科研活动,长期自主运行、远景有人参与^[1]。从2016年提出国际月球科研站构想后,我国就持续地向国外航天机构和国际组织进行宣介^[2]。中俄两国已于2021年3月签署了关于合作建设国际月球科研站的谅解备忘录,俄罗斯航天国家集团(ROSCOSMOS)成为国际月球科研站首个国际伙伴^[3]。此外,还有多个国家的航天机构、研究机构和国际组织以多种不同的形式参与了国际月球科研站工作,国际月球科研站国际合作机制建设迫在眉睫。     

基于概率方法的航天器姿态控制系统参数设计

针对传统航天器控制系统参数设计方法中存在的设计保守、主观经验性较强等缺点,使用概率分布对参数不确定性进行量化描述,采用概率指标代替确定性指标,对参数随机分布的系统进行概率分析,并使用可行域图对设计空间进行表征。在此基础上,应用概率优化方法对控制器参数进行优化设计。最后,通过实例对提出的方法进行仿真验证。仿真结果表明,概率分析方法能够放宽参数的设计空间,通过概率优化方法可以得到满足概率指标要求的设计结果,提高了设计效率。     

一种面向时序数据的多品种小批量生产线性能预测模型研究

随着生产线数字化、自动化水平的提高,产生了大量的反映运行过程机理及运行状态的数据,这些数据为生产线性能分析和预测提供了可能。针对生产线的在制品数量、生产周期和生产效率性能指标,构建了一种面向时序数据的循环深度信念网络的生产线预测模型（Cycle–deep belife network,C–DBN）;针对传统基于SGD(Stochastic gradient descent)的训练方法存在的预测模型收敛速度慢以及精度低等问题,提出了基于AMM(Adam with momentum)算法的生产线性能预测模型训练方法;确定了面向时序数据的生产线性能预测模型训练流程。最终通过实例验证了生产线性能预测模型和训练方法的有效性。     

穿越时空爱上你

有一种说法：艳遇只有当没有结果的时候才能称其为艳遇。此说甚好。照我的理解，这种“没有结果”的结果其实正是艳遇最令人向往之处，艳遇可以让时间于片刻问停留或者倒流，然后在艳遇结束的那一刻重新回到现实的生活。艳遇有生活的影子，但却不是真实的生活。     

运载火箭推力下降故障下的在线弹道重构方法

针对运载火箭推力下降故障下难以实现在线弹道重构的问题,提出了一种基于神经网络的剩余运载能力估计及程序角重构的算法。以线下基于工程实践的弹道优化方法生成的故障状态下最优弹道作为学习样本,针对程序角曲线的特点,分别使用不同学习方式学习一级飞行段程序角和其他飞行段程序角;分析不同超参数对神经网络训练过程的影响,利用随机搜索法选取超参数。该算法使用以神经网络为核心的机器学习思想,用基于数据的方式避免了因运载火箭动力学模型复杂而无法在线快速求解最优弹道的问题,能够解决大气环境下弹道重构的难题。仿真结果表明,该算法对剩余运载能力估计准确,重构程序角与最优弹道相比误差小,运算速度相比其他方法优势明显。     

新一代运载火箭姿态控制技术

开展了新一代运载火箭姿态控制设计技术研究,推导了工程适用的姿态动力学模型,基于牛顿-欧拉法建立了刚体质心和绕质心运动方程、液体晃动方程,基于有限元方法建立了火箭弹性振动方程,弹性运动方程基于空间模态,反映了横向、纵向、扭转与助推器局部模态对火箭的姿态与载荷的影响.基于空间模态的姿态动力学模型研究了姿控系统设计方法,给出了工程适用的姿控系统设计方法.开展了容错重构技术研究,分析了伺服机构故障对姿控系统的影响,为提高运载火箭的飞行可靠性和抗故障能力奠定了基础.对主动减载技术进行了研究,能够对高空风产生的气动载荷进行主动抑制,放宽了发射条件,对新一代捆绑运载火箭姿控系统的设计具有重要的借鉴意义.     

扰动引力场对远程火箭影响的分析及补偿方法研究进展

在分析扰动引力场影响机理的基础上,梳理了目前垂线偏差及扰动引力影响的分析方法。介绍了垂线偏差和扰动引力快速重构的主要研究进展。最后从弹道诸元、制导诸元和箭上实时三个方面评估了扰动引力场影响补偿的方法。本文的工作为提升扰动引力场下远程火箭的精度和快速反应能力提供了支持。     

继往开来,迎接挑战——开创中国航天运载技术的新纪元

从古至今，人类一直梦想着挣脱地球引力的束缚，在浩瀚无垠的宇宙空间里自由翱翔。为实现这一梦想，先辈们进行了不懈的努力和追求。２０世纪中叶出现的航天运载技术，使人类飞天的梦想成为现实，并开辟了人类探索外层空间活动的新时代。半个世纪以来，第一颗人造地球卫星发射上天，加加林进入太空，“阿波罗”飞船登上月球，航天飞机成功飞行，在探索太空的征途上人类取得了一个又一个辉煌成就。中国航天技术起步于２０世纪５０年代。在党和国家三代领导集体的亲切关怀下，通过几代航天人的不懈努力，长征系列运载火箭走过了从常温推进到低…     

俄罗斯火星探测——“福波斯-土壤”方案

文章阐述了俄罗斯联邦航天局发布的火星探测计划，主要包括火卫一的特性、福波斯-土壤探测器的结构及其探测步骤，以及对未来火星探测的重要作用。