针对在轨维护的爬行机器人足粘附机理研究

针对空间合作目标航天器在轨维护任务需求,提出一种新型结构的空间爬行机器人,可搭载于抓取机械臂上,在主动航天器和故障目标形成连接后,爬行移动到故障目标上需要维修的位置进行维修精细操作。该机器人移动系统主要由压电驱动腿、微修饰粘附足组成。其微观粘附足借鉴壁虎刚毛的粘附机理,设计微米级微阵列的机器人足端结构。在上述结构设计基础上,利用离散元软件建立其仿真模型,对壁虎的强吸附能力和快速脱附能力进行理论建模分析,建立单根刚毛在不同状态下的受力模型,模拟刚毛在不同脱附角下的粘附和脱附的过程,对其单个刚毛的粘附特性进行分析。仿真结果表明:在空间零重力环境下,通过不同运动方式可以实现单个刚毛的吸附和快速脱附的能力。为后续实现机器人足的吸附和快速脱附的能力提供了理论支持。     

自动判读系统在载人航天器电测中的应用

为提高载人航天器电测的效率和准确性,文章引入自动判读系统。该系统判读知识表达可支持多种运算符和函数,知识覆盖面广;推理机的设计充分考虑了载人航天器测试的特点,数据判读准确性高,实时性好。系统目前已实现参数判读、指令判读、事件判读和指令监视等功能,在后续载人航天器电测中将发挥更重要的作用。     

Evaluation and utilization of CloudSat and CALIPSO data to analyze the impact of dust aerosol on the microphysical properties of cirrus over the Tibetan Plateau

The present study elucidates on the evaluation of two versions (V3 and V4.10) of vertical feature mask (VFM) and aerosol sub-types data derived from the Cloud-Aerosol LiDAR and Infrared Pathfinder Satellite Observations (CALIPSO), and its utilization to analyze the impact of dust aerosol on the microphysical properties of cirrus over the Tibetan Plateau (TP). In conjunction to the CALIPSO, we have also used the CloudSat data to study the same during the summer season for the years 2007–2010 over the study area 25–40°N and 75–100°E. Compared to V3 of CALIPSO, V4.10 was found to have undergone substantial changes in the code, algorithm, and data products. Intercomparison of both versions of data products in the selected grid between 30–31°N and 83–84°E within the study area during 2007–2017 revealed that the VFM and aerosol sub-types are in good agreement of ～95.27% and ～82.80%, respectively. Dusty cirrus is defined as the clouds mixed with dust aerosols or existing in dust aerosol conditions, while the pure cirrus is that in a dust-free environment. The obtained results illustrated that the various microphysical properties of cirrus, namely ice water content (IWC), ice water path (IWP), ice distribution width (IDW), ice effective radius (IER), and ice number concentration (INC) noticed a decrease of 17%, 18%, 4%, 19%, and 10%, respectively due to the existence of dust aerosol, consistent with the classical “Twomey effect” for liquid clouds. Moreover, the aerosol optical depth (AOD) showed moderate negative correlations between ?0.4 and ?0.6 with the microphysical characteristics of cirrus. As our future studies, in addition to the present work undertaken, we planned to gain knowledge and interested to explore the impact of a variety of aerosols apart from the dust aerosol on the microphysical properties of cirrus in different regions of China.     

高超声速飞行器材料与结构气动热环境模拟方法及试验研究

文章介绍了自行研制的石英灯红外辐射式气动加热试验模拟系统以及使用该系统对高超声速飞行器材料与结构进行的高温热评价试验。本热试验系统可实现升温速率高至200 ℃/s的非线性热冲击过程的动态模拟;能够生成1.8 MW/m2热流密度的瞬态非线性热试验模拟环境;能将试验环境温度提高到1 500 ℃。在该热试验系统上完成了如下试验研究: 1）金属蜂窝板结构在高温950 ℃非线性热环境下的隔热性能评价试验和数值模拟;2）对SiC/SiC复合材料试件在1 300～1 500 ℃下的隔热性能评价试验;3）采用轴向非分段加热试验方式对圆柱型壳体结构（长2.1 m）内壁进行高温热环境试验。本试验系统在可控的非线性温升速率、高温高热流密度变化过程的动态模拟、热试验环境模拟的准确性以及非接触式全场高温变形测量等方面的研究成果达到了国际先进水平。     

基于CEI的航天器交会对接段的轨道监控

文章探讨了CEI技术在飞船交会对接远程导引段的实时监控的能力,采用单一绝对滤波器的方案进行实时轨道计算,仿真结果表明：采用滤波稳定后固定模糊度的方法可以提高轨道的滤波解精度,相对轨道位置精度可达十米级,速度精度可达厘米每秒级,满足远程导引段的精度指标。     

再入参数调整对登月航天器返回再入特性的影响

首先分析了再入参数调整对登月航天器返回再入运动特性的影响;然后利用自主编制的仿真软件,对再入参数调整的影响进行了仿真分析;最后在深入分析仿真结果的基础上,研究了再入参数变化对航天器再入过载、航程、飞行时间及落点散布等的具体影响规律,为后继进一步开展载人月球飞行相关任务的分析设计提供了有益参考。     

积冰对飞机飞行性能的影响

针对飞机飞行过程中出现的积冰所带来的不利影响,提出一种求解积冰条件下飞行性能的思路.基于二维有限基本解法对翼型前缘的积冰形状进行预测;在计算飞行性能时,利用数值模拟的方法求解RNG(Renormalization Group) k-ε湍流模型下的雷诺平均N-S(Navier-Stokes)方程,对飞机全机流场进行解算,从而得出积冰状态下飞机的升力、阻力特性.最终结果表明:积冰严重影响着飞机的飞行性能,这与由相关实验得出的结论一致.该方法可应用于工程领域,对积冰条件下飞机的飞行性能进行快捷、有效地求解,为研究飞机防冰技术、提高飞行性能提供参考.      

光纤光栅预拉力调节方法与温度补偿分析

为了在光纤光栅的封装阶段产生预期的应变,需要对光纤光栅施加一定的预拉力。通过设计刀口铰链形式的平衡杠杆机构,保证了光纤不发生弯曲,并最大限度的减少了摩擦力带来的不稳定因素。利用调节块的重力并设置不同的作用点,可以对作用于光纤光栅的轴向拉力进行调节,从而改变光栅的间隔周期,得到准确的应变与反射波长值。通过计算得到温度补偿比,在相应位置处点胶固化并进行调节,从而完成光纤光栅的封装。     

基于路由转发技术的GNC系统驱动控制方法

为满足火星探测任务自主管理需求和高可靠性要求,设计了一种深空探测用空间探测器GNC系统的自闭环驱动控制方法,采用路由转发技术,实现对GNC系统中的各单机配电控制、实时数据采集与传输以及阀门驱动控制。相较于传统的驱动控制方式,该方法能够有效减少GNC计算机端的资源消耗,增强GNC系统的自闭环性,并降低系统装置间的电缆连接复杂度。     

导弹攻防对抗技术的新发展

在体系对抗条件下,讨论导弹攻防对抗的新发展和应当研究的新技术.美国对导弹防御技术的研究投入比攻击技术更大.预警卫星、预警雷达以及目标识别技术的发展,使得进行远程攻击的导弹更易被发现.同时,导弹突防技术也在不断进步.干扰与反干扰已成为信息对抗条件下需要研究的重要课题.