载人航天器虚拟维修环境的设计与实现

文章详细介绍了载人航天器虚拟维修流程和虚拟维修环境的构建方法及其在软件环境中的实现,并利用此方法对“天宫一号”在轨更换操作的全过程进行了仿真分析,得到了仿真的操作流程、可视／可达性和物品通过性的分析结果。结果表明,该虚拟维修环境可有效仿真设备的维修操作流程,满足载人航天器维修性设计验证需求。     

用太阳源法测量遥测系统的品质因数G/T

阐述利用太阳源法测量遥测系统品质因数G/T的原理,提出可用于工程实际的实现方法,重点对太阳流量密度、K1因子、K2因子等参数进行分析,给出工程应用计算方法。最后,以某遥测系统为例,给出了采用太阳源法和信标塔法的测量值,并对测试结果进行比对分析。实测结果分析表明,太阳源法测得的G/T重复测试精度小于0.4 dB,与信标塔法测试结果相差小于0.6 dB。因此,太阳源法合理可行,可广泛应用于遥测系统指标测试。     

基于以太网器件的高性能工业现场总线FED

研究一种采用通用以太网物理层元件和FPGA器件构成的现场总线FED(Fieldbus based on Ethernet Devices),在片上系统(SOC,System On Chip)上开发出实用的现场总线通信装置.FED不需要复杂的驱动程序就可以实现链路层通信,在链路层基础上可以根据控制需要设计应用层通信协议.FED采用基于带飞读写功能的集总帧结构,使用主从式通讯.FED系统由1个主站和最多255个从站组成,实现了100 Mbit/s的高速实时通信.建立了实验系统,验证了FED总线可以满足数控机床等工业自动化设备的控制需求.     

适合多种机床结构的数控系统5坐标变换库

研究了适合多种结构布局形式的统一坐标变换方法,开发出数控系统5坐标变换函数库,并作为坐标变换控制模块集成到数控系统中.分析了5坐标数控机床运动学模型,归纳出12种5坐标数控机床结构布局,并推导了对应的坐标变换数学算法.通过结构分析和数学变换将12种算法扩展归纳到3类基础算法,并基于3类基础算法开发出适合多种机床结构布局的5坐标变换库.利用机床三维仿真系统验证了5坐标变换库的可行性,并将该坐标变换库集成到北京航空航天大学开发的CH-2010开放式数控系统中.     

月球软着陆的高精度自主导航与控制方法研究

提出了一种月球软着陆的高精度自主导航和控制方法.根据测距波束视线相对月面的几何关系,确定本体系的月心方向,组合利用测速仪获取的本体系三维速度确定本体系相对轨道系的姿态、速度及高度,并根据确定的参数性质选取适应的制导和控制方法.算法基于直接测量数据确定和控制姿态、高度和速度,不受惯性导航误差的影响,可以有效地提高姿态、速度与高度的确定精度和控制精度.数学仿真表明了算法的有效性.     

高强度铝合金ZL205A支座铸造技术

对高强度铝合金ZL205A的熔炼工艺、热处理工艺进行了研究,并根据支座的结构特点和质量要求,制定了切实可行的铸造工艺方案,浇注了支座铸件。结果表明,ZL205A高强度铝合金铸件性能和质量满足设计指标要求,且可靠性与锻件基本相同,从而可代替锻件应用于支座,降低结构件制造成本,缩短制造周期。     

声光信号处理的频谱分析技术研究

声光信号处理技术具有大瞬时带宽、大动态范围和高速并行处理能力,而频谱分析技术是其重要的研究分支。首先介绍了声光信号处理在电子侦察频谱分析中的原理,然后分别针对功率型和外差型两种频谱分析实现方式进行了探讨,给出了声光侦察接收系统与其它传统电子侦察系统的性能对比,最后对其应用前景进行了展望。     

Parallel-Computing Wavelet-Based FDTD Method for Modeling Nanoscale Optical Resonator

An efficient wavelet-based finite-difference time-domain （FDTD） method is implemented for analyzing nanoscale optical devices, especially optical resonator. Because of its highly linear numerical dispersion properties the high-spatial-order FDTD achieves significant reduction in the number of cells, i.e. used memory, while analy- zing a high-index dielectric ring resonator working as an add/drop multiplexer. The main novelty is that the wave- let-based FDTD model is extended in a parallel computation environment to solve physical problems with large di- mensions. To demonstrate the efficiency of the parallelized FDTD model, a mirrored cavity is analyzed. The analysis shows that the proposed model reduces computation time and memory cost, and the parallel computation result matches the theoretical model.     

Optimal Delayed Control of Nonlinear Vibration Resonances of Single Degree of Freedom System

The primary resonance of a single-degree-of-freedom （SDOF） system subjected to a harmonic excitation is mitigated by the method of optimal time-delay feedback control. The stable regions of the time delays and feed- back gains are obtained from the stable conditions of eigenvalue equation. Attenuation ratio is applied for evaluating the performance of the vibration control by taking a proportion of peak amplitude of primary resonance for the sus- pension system with or without controllers. Taking the attenuation ratio as the objective function and the stable regions of the time delays and feedback gains as constrains, the optimal feedback gains are determined by using minimum optimal method. Finally, simulation examples are also presented.     

基于边界保持的非闭合细分曲面小波变换

针对非闭合Loop细分曲面,提出一种小波变换的方法.该方法利用网格边界所在的平面作为映射镜面,将非闭合的网格曲面转换为具有对称形状的闭合网格曲面.在此情况下,原网格边界上的顶点变为新生成闭合网格的内部顶点,在对其进行小波变换后将镜像复制的部分去除即可得到新网格及其边界.该算法同时能够保证网格曲面边界在进行小波变换过程中始终保持在同一平面内,为基于多分辨技术的细分曲面数控加工定位面的确定带来方便.