单层板撞击成坑声发射辨识及参数估计研究

空间碎片撞击航天器的威胁对发展在轨感知系统提出需求,为研制基于声发射技术的感知系统,有必要研究利用声发射波形分析对防护结构进行损伤模式辨识的方法。文章利用超声传感器进行了铝弹丸超高速撞击单层板的声发射信号采集实验及其数值仿真,并对波形在时域和频域内进行分析,结果表明:声发射波形的主波谷值随撞击速度增加而线性增加,直到防护结构被击穿;声发射波形中的高频分量与低频分量幅值之比存在一个区别成坑模式与击穿模式的阈值。基于上述结果提出了一种在撞击弹丸尺寸已知条件下辨识成坑模式并对其撞击速度及其弹坑尺寸进行估计的方案。     

基于轨迹线性化方法的近空间飞行器鲁棒自适应控制

研究一种新的近空间飞行器鲁棒自适应飞行控制系统设计方案。利用单隐层神经网络的函数逼近能力和被控对象分析模型的有用信息构建一种单隐层神经网络干扰观测器,用以在线估计系统中存在的不确定性,具有自适应调节能力的鲁棒控制器用以克服估计误差。将所得单隐层神经网络干扰观测器与轨迹线性化方法结合形成新的非线性系统鲁棒自适应控制方案,严格的理论证明在给定的自适应调节律作用下闭环系统所有误差最终有界。该控制方案被用于近空间飞行器飞行控制系统设计,高超声速飞行条件下的仿真结果表明该方法不仅有效,而且能够提供高精度、高稳定度的控制性能。     

多流体碰撞复杂界面的界面追踪法计算

为实现对复杂运动界面的精确描述,本文对多流体碰撞复杂界面问题进行了深入的研究.以欧拉方程的黎曼解为基础,采用MUSCL格式,在现有的FronTier软件包中加入了新的函数和变量,以达到完成复杂界面的计算.FronTier软件包是基于界面追踪方法编写的,可以完成界面不稳定性问题在简单界面情况下的计算.文中的方法成功实现了多流体碰撞复杂界面的计算,计算结果与实际碰撞过程相符.     

信息对抗条件下卫星系统效能损伤评估方法

信息对抗是卫星信息系统面临的严重威胁,在对抗条件下其工作效能必然会有一定程度的下降.以卫星侦察系统为例研究了卫星系统效能损伤评估方法.在对卫星侦察过程进行分析的基础上建立了卫星侦察系统效能故障树,并引入故障等级和逻辑算子的概念,提出了一种基于多态故障树分析的评估方法,采用仿真方法进行顶事件概率计算.最后将其应用于某卫星侦察系统在信息对抗条件下的效能损伤评估,并给出了结论.     

一种特殊的分形图像水印技术

文章介绍了一种基于分形图像的水印方法,该方法利用一种特殊的正交分形编码。分形仿射变换由值域块的均值和对比压缩系数共同决定。这种正交分形解码是一种均值常量的迭代。水印信号由m序列构成。     

Selection of candidate salad vegetables for controlled ecological life support system

Higher plants, as one of the essential biological components of CELSS, can supply food, oxygen and water for human crews during future long-duration space missions and Lunar/Mars habitats. In order to select suitable leaf vegetable varieties for our CELSS Experimental Facility (CEF), five varieties of lettuce (“Nenlvnaiyou”, “Dasusheng”, “Naichoutai”, “Dongfangkaixuan” and “Siji”), two of spinach (“Daye” and “Quanneng”), one of rape (“Jingyou No. 1”) and one of common sowthistle were grown and compared on the basis of edible biomass, and nutrient content. In addition, two series of experiments were conducted to study single leaf photosynthetic rates and transpiration rates at 30 days after planting, one which used various concentrations of CO₂ (500, 1000, 1500 and 2000 μmol mol⁻¹) and another which used various light intensities (100, 300, 500 and 700 μmol m⁻² s⁻¹). Results showed that lettuce cvs. “Nenlvnaiyou”, “Siji” and “Dasusheng” produced higher yields of edible biomass; common sowthisle would be a good source of β-carotene for the diet. Based on the collective findings, we selected three varieties of lettuce (“Nenlvnaiyou”, “Dasusheng” and “Siji”) and one of common sowthistle as the candidate crops for further research in our CEF. In addition, elevated CO₂ concentration increased the rates of photosynthesis and transpiration, and elevated light intensity increased the rate of photosynthesis for these varieties. These results can be useful for determining optimal conditions for controlling CO₂ and water fluxes between the crops and the overall CELSS.     

空间碎片超高速碰撞数值分析

采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法对空间碎片超高速碰撞问题作了模拟分析,给出了靶孔直径和碎片云宽度随碰撞速度的变化、累积碎片分布、碎片云无量纲向前总动量随膨胀距离的变化、碎片云前端速度的变化规律以及碎片云速度矢量等。     

基于PIC方法的离子发动机光学系统粒子模拟

采用单元内粒子(PIC, Particle-In-Cell)方法对离子发动机光学系统进行了等离子体粒子模拟.PIC方法可有效地对等离子体进行粒子模拟,其中电场求解采用SOR(Successive Over Relaxation)方法,离子加速方法采用蛙跳格式.推进剂采用氙,模拟粒子为单核离子.模拟得到了栅极间电势分布、电场强度分布及栅极间氙离子数密度分布.计算结果表明,在所取的光学系统电压参数和几何参数下,粒子束能够顺利通过栅极孔,不会撞击到栅极孔壁上.粒子模拟为今后开展离子发动机光学系统腐蚀机理分析及寿命评估提供了有效的数值方法.      

现代卫星导航系统技术的研究进展

首先 ,文章详细地分析了美国GPS系统的技术特征及其现代化进程 ;然后 ,论述俄罗斯的GLONASS系统现状与不足 ,及其与GPS系统的差异 ,并介绍了欧洲的Galileo系统的建设进展及相关技术 ;最后 ,阐述北斗卫星导航系统尚不能满足中国各行业广大用户的需求 ,初步提出发展中国第二代卫星导航系统的总体构想及其关键技术     

肼电弧喷射推力器工作方式可替换性数值研究

在正确理解电弧喷射推力器工作过程物理机理的基础上建立了其简化的物理模型,并基于此物理模型利用耦合电磁源项的N-S方程组来表达其数学模型,对相同结构尺寸的低功率肼电弧喷射推力器加电弧和不加电弧时的工作性能进行了比较计算.采用二阶精度无波动、无自由参数的耗散差分格式(NND格式)和显式时间推进法求出数值解.计算结果给出了有电弧和无电弧时推力器的流场结构,预计了不同工作方式及不同工作条件下推力器的推力和比冲,证实了推力器工作方式的可替换性.