北斗三号系统卫星自主完好性监测技术

完好性对于全球卫星导航系统(GNSS)来说至关重要,关乎到其能否被放心应用。卫星自主完好性监测(SAIM)技术,是完好性监测技术发展的前沿趋势,国内外卫星导航系统均竞相发展。介绍了北斗三号系统SAIM技术设计与实现的重要意义,从功能设计和实现原理两个方面,阐述了北斗三号SAIM技术体制。针对SAIM实际在轨监测数据的正态分布特性服从程度和长期稳定性等问题,随机选取某一颗中圆轨道(MEO)卫星自2020年7月31日北斗三号系统正式开通服务以来至2021年7月31日连续1年期间的监测数据,得到真实在轨监测数据的分布特性。最后,提出了告警门限优化、分级告警策略设计、星历完好性自主监测等方面的后续发展必要性建议,旨在为北斗系统更好地为全球用户提供更优质的完好性服务提供参考。     

基于冷空观测单元的综合孔径微波辐射计幅度定标方法

微波辐射计通过定标获取目标准确的亮温, 是数据定量化应用的必要手段. 综合孔径微波辐射计由多个辐射计单元组成, 定标需求从单一接收机扩展至所有接收单元. 噪声注入是包括综合孔径微波辐射计在内的固定波束指向辐射计所常用的定标方法. 作为定标参考的噪声二极管在轨会受到温度影响发生短期波动, 并受器件老化影响发生长期漂移, 从而导致系统定标精度恶化. 针对上述问题, 提出一种基于冷空观测单元的综合孔径辐射计幅度定标方法. 通过设计专门的冷空观测辐射计通道, 对综合孔径辐射计的公共噪声源进行实时标定, 减小其噪声温度不确定性对综合孔径辐射计系统所有观测通道幅度定标的影响. 结合中国海洋盐度探测卫星主被动探测仪中K波段一维综合孔径辐射计的实际系统方案, 建立了辐射计系统模型及定标模型, 开展了数值仿真及样机定标实验验证. 仿真及实验结果验证了方法的有效性.     

超音速燃烧室燃烧效率数学模型及气流状态参数的计算

本文分析及提出了超音速燃烧冲压发动机燃烧室燃烧效率的数学模型.该模型综合了氢气喷射方式、燃烧室进口气流参数以及燃烧室结构的影响因素.用这一数学模型求解一组一元流方程.计算出通过燃烧室的气流状态参数,计算结果与试验数据对比,证明这个模型是适用的.     

粉末发动机推进剂供料研究现状及展望

简述了气压驱动和电动机驱动两种推进方式的粉末发动机供料系统的发展历史和研究现状,对比分析了壅塞和非壅塞粉末供给的特点以及优缺点,阐明了现有供给系统流量测量方法包括活塞位移法和称重法的原理以及存在的问题.通过对粉末发动机供料系统相关研究的归纳分析,得出以下结论:气压驱动式集成度更高,电动机驱动式活塞控制效果好;壅塞供粉稳定性强,非壅塞供粉气源利用率高;称重法测出料流率精度高,活塞位移法适用范围广.在此基础上对优化供料系统结构、探究壅塞流动机制、建立流量参数关系模型等方面进行了展望.     

弱引力下的六足机器人附着与移动控制方法

针对小天体上弱引力带来的脱附难题,研究了适用于小天体星表弱引力环境的六足机器人附着与移动控制方法。建立了足-地接触动力学模型,分析得到六足机器人实现弱引力条件下附着而不脱离、移动而不打滑的力学约束条件。根据六足机器人的机构特点和移动形式,设计了基于三角曲线的平稳步态规划方法,以抑制移动过程中机器人足端所受的冲击效应;建立了基于末端步态偏置的多足协同主动附着方法,保证机器人对小天体星表的稳定附着。最后,通过一个仿真案例,验证了该控制方法的有效性,为弱引力条件下六足机器人的移动探测任务提供了新思路。     

动力短舱多点气动优化设计

跨声速发动机短舱的设计过程十分复杂,其设计往往需要在相互矛盾的设计要求中进行权衡。本文针对带动力短舱多点气动设计问题,采用类别形状函数变换法（CST）进行几何外形参数化,结合Kriging代理模型、Pareto遗传算法和松散式代理模型管理框架,构建了动力短舱多点优化设计平台。在巡航状态,优化目标是降低短舱外表面最大马赫数使短舱阻力减小,提高外流性能;在最大推力状态,优化目标是降低进气道最大马赫数使进气品质提升,提高内流性能。与初始短舱相比,优化设计结果在两个设计点性能上均有所提高,最大马赫数在巡航状态最多降低5%,而在最大推力状态最多降低10%。参数影响规律表明,短舱头部参数对外流和内流性能影响较大,且影响规律不同,应作为短舱综合优化设计的主要参数,并采用不同的优化设计策略。Pareto前沿阵面可以给出满足不同工程设计要求的最优方案。研究结果表明,本文建立的优化设计平台为动力短舱设计提供了有效工具,优化设计结果具有工程参考价值。     

基于双闭环ADRC的四旋翼飞行器轨迹跟踪控制

针对串级ADRC抗干扰能力弱等问题,提出了一种基于改进自抗扰控制的四旋翼飞行器轨迹跟踪控制方法。基于偏差理论分析发现,传统扩张状态观测器存在稳态误差大、参数选择困难的问题,对扩张状态观测器进行改进,提高了扰动估计精度,降低了系统的稳态误差。设计了改进ADRC的双闭环飞行控制系统,以定点悬停、轨迹跟踪、抗风扰试验方式,与基于串级ADRC的飞行控制系统进行性能对比分析。结果表明,基于改进自抗扰控制的飞行控制系统抗干扰能力更强,稳态误差更小,调节速度更快。     

重大自然灾害监测评估业务运行系统的建立及应用

“重大自然灾害监测评估业务运行系统的建立”是国家“九五”重中之重科技攻关课题，该系统的建立对提高我国防洪减灾工作的水平有重大意义，特别是通过近年来的试运行，对洪涝灾情、旱情、林（草）火情、雪灾进行监测评估，在我国防灾救灾工作中发挥了重大作用。     

某航改燃气轮机和负载压气机的振动故障诊断

某航改燃气轮机在调试中多次出现振动超限问题,通过对振动信号作FFT分析及相关部件分解检查,发现了转子不平衡、联轴器径向跳动超差和负载压气机可调叶片内环碰磨等故障.为此,采取了相应措施,最终减小了振动,保证了试验安全.     

高低轨遥感卫星联合监测火灾模式分析

高低轨遥感卫星联合监测火灾模式是指使用高轨卫星每日针对重点区域巡查,发现火点,对已发现火点,快速调动高轨卫星应急规划,高频次获取灾区观测数据,掌握火势发展情况;通过低轨高分辨卫星侧摆成像,详查灾害区域,进行过火面积评估。文章针对遥感卫星高低轨联合监测过程中卫星数据获取时效性存在的问题及要求,建立高轨卫星一键式应急任务规划系统,并构建森林火灾应急需求与低轨卫星资源匹配的规则和算法,实现应急任务一键式分配至各低轨卫星任务规划系统,提升高低轨卫星应急响应时间。