Optimal air-launching rocket design using system trades and a multi-disciplinary optimization approach

Compared with the conventional ground rocket launching, air-launching has many advantages. However, a comprehensive and integrated system design approach is required because the physical geometry of air launch vehicle is quite dependent on the installation limitation of the mother plane. For the selection of the best system alternative, a trade study for the first stage engine type and launching speeds is performed using a sequential optimization technique, confirming the feasibility of the baseline air-launching rocket. Then, a system design has been performed using the multi-disciplinary feasible (MDF) design optimization method. Analysis modules include mission analysis, staging, propulsion analysis, configuration, weight analysis, aerodynamics analysis and trajectory analysis. As a result of multi-disciplinary system optimization, a supersonic air launching rocket with total mass of 1244.9 kg, total length of 6.36 m, outer diameter of 0.60 m has been successfully designed to launch a satellite of 7.5 kg to the 700 km circular orbit.     

EMC变形机理及在空间展开结构中的应用

形状记忆聚合物复合材料（EMC）作为一类新型功能材料,具有高极限应变、高比刚度和低密度等优点,在未来空间展开结构中极具应用潜力。首先介绍了EMC折叠变形机理及作为空间展开材料所具有的优缺点,在此基础上分析比较了现有屈曲理论模型在分析EMC折叠变形时存在的问题,然后介绍了用EMC设计展开结构目前国际上所取得的一些最新研究进展。由于EMC形状折叠和展开是通过热激励实现的,因此对EMC的热源系统设计也进行了专门分析。最后,对EMC用于空间展开结构亟待解决的问题和今后的一些研究方向进行了展望。
     

风险驱动的安全关键实时任务调度

安全关键系统面临着日趋严峻的安全威胁,如何降低安全关键实时应用的风险成为挑战。通过结合风险评估与实时调度,给出一种风险驱动的任务调度方案。在分析非周期实时任务可调度性的基础上,提出一种基于处理器瞬态利用率、系统安全风险最小的在线调度近似算法。在不违背关键任务的时间约束和安全约束的前提下,该算法能够在低时间复杂度内得到安全性能确保的次优解。实验结果显示所提算法能明显降低安全关键实时应用的风险。具体来讲,最大安全风险可降低22.2%,并且在安全风险近似率上界为110%情况下,真实近似率最小为102.4%。     

A laboratory study on the thermally induced transformation of hydrogen cyanide (HCN) to the cyanogen anion (CN) in Solar System analog ices

Mixtures of molecular nitrogen and methane have been identified in numerous outer Solar Systemices including the icy surfaces of Pluto and Triton. We have simulated the interaction of ionizing radiation in the Solar System by carrying out a radiolysis experiment on a methane – molecular nitrogen ice mixture with energetic electrons. We have identified the hydrogen cyanide molecule as the most prominent carbon–nitrogen-bearing reaction product formed. Upon warming the irradiated sample, we followed for the first time the kinetics and temporal evolution of the underlying acid–base chemistry which resulted in the formation of the cyanide ion from hydrogen cyanide. On the surfaces of Triton and Pluto and on comets in Oort’s cloud this sort of complex chemistry is likely to occur. In particular, hydrogen cyanide can be produced in low temperature environments (Oort cloud comets) and may be converted into cyanide ions once the comets reach the warmer regions of the Solar System.     

基于样本路径分析的交换式以太网实时通信调度方法

在离散事件动态系统(Discrete Event Dynamical System, DEDS )有限摄动分析(Finite Perturbation Analysis, FPA)的理论框架下,通过样本路径(Sample Path),分析了实时数据包在以太网交换设备中多路复用排队的行为;根据各个通信任务不同的实时性与重要性指标,提出了数据包在发送节点上的保持(holding)延迟的调节机制,避免了交换机多路复用器过度地拥塞。在新的通信任务动态加入的情况下,该机制能够即时地规划调度,适用于信息一体化环境下,航空器等运动平台电子系统中,本地与远程接入的数据高动态交互的交换式以太网环境。     

星座自主导航可视化仿真与分析系统的研制

近年来,星座自主导航技术在卫星自主导航领域越来越引起人们的关注。为更好地研究星座自主导航方法,本文从数据分析、视景仿真和导航解算三个方面论述了星座自主导航视景仿真系统的实现过程。该仿真系统采用ADO技术、OpenGL技术和MATCOM软件来分别实现数据分析模块、视景仿真模块和星座自主导航解算。实验结果表明,软件最终达到了集数据分析、视景仿真和导航解算于一体的仿真效果。     

独生子女家庭老人精神赡养问题与对策

独生子女家庭老人的精神赡养需求更加突出和强烈,而其子女所能投入在精神赡养上的时间、精力和情感资源却严重匮乏,这种矛盾决定了独生子女家庭老人必将面临未来精神赡养的巨大挑战。解决这一矛盾的关键在于以下几个方面：一是加强道德教化,提高人们对老人精神赡养的自觉性;二是健全法律法规,加强子女对老人精神赡养的约束;三是从老人、家庭和社会三个层面着手,综合构建老人精神赡养的保障能力体系。     

用于识别两颗故障卫星的RAIM算法

提出了一种可以识别两颗故障卫星的接收机自主完好性监测算法.将最优奇偶矢量法应用于两颗故障卫星识别,指出由于故障偏差可能会抵消而使得正确识别率较低.对最优奇偶矢量法进行了改进,利用对单颗卫星故障敏感的最优奇偶矢量对所有可能的两颗故障卫星组合分别构造两个新的奇偶矢量,用于两颗故障卫星的检测和识别.计算机仿真结果显示,改进后的算法与直接利用最优奇偶矢量法相比,可以显著提高两颗故障卫星正确识别率,识别率可超过90%.同时,改进算法的奇偶矢量构造方法简单,计算量将减少90%以上,更有利于工程实现.      

武汉地区电离层TEC和NmF2及板厚的季节变化

通过利用武汉电离层观测站(114.4°E,30.6°N)1980-1990年对E8T-Ⅱ卫星信标的法拉第旋转测量的TEC(电子浓度总含量)数据,以及由测高仪测量的1980-1990年间的f0F2(F2层临界频率)数据,研究了武汉地区TEC,NmF2(最大电子浓度)和板厚的季节变化,同时比较了IRI和武汉单站模式在预测NmF2季节性方面的有效性.武汉单站模式在预测NmF2季节性变化方面优于IRI模式.