亚轨道飞行器返回轨迹快速优化

快速、准确、鲁棒的轨迹生成方法可以增加任务的安全性与可靠性,极大地降低成本。针对亚轨道飞行器返回段特点,引入"伪控制量"、"末端进场走廊"等概念,分别采用高斯伪谱法和向前拉道伪谱法进行了返回轨迹快速优化研究,比较了两种伪谱法在处理复杂问题时的能力。仿真结果表明,向前拉道伪谱法不适合处理含控制量约束的问题,而高斯伪谱法在满足各种约束条件下,能够快速准确地生成亚轨道飞行器返回轨迹,同时验证了结果的可行性与最优性。     

“嫦娥二号”卫星成功实现对小行星4179的飞越探测

12月13日,"嫦娥二号"卫星飞离日地拉格朗日L2点195天后,成功飞抵距地球约700万km的深空,以10.73km/s的相对速度,与国际编号4179的图塔蒂斯(Toutatis)小行星由远及近擦身而过,首次实现中国对小行星的飞越探测,这也是我国第一次对月球轨道以外的天体尝试并成功实施探测,是中国空间探测史上具有重大科学意义的事件。交会时"嫦娥二号"星载监视相机对小行星进行了光学成像,     

Effect of U-grooves on high-lift low pressure turbine profile＇s incidence characteristics

以某高负荷低压涡轮叶型为研究对象,分析了该叶型在低雷诺数下的攻角特性,并应用了表面嵌壁式U形槽的被动控制方法来提高该叶型的攻角裕度.数值模拟的结果表明：相比较大的正攻角流动状况,叶型较大的负攻角并不会引起吸力面大的流动分离,从而减小了叶型损失;表面嵌壁式U型槽通过推迟分离、加速再附来减小分离泡甚至减小湍流湿面积,从而降低叶型损失;表面嵌壁式U型槽能否提高该叶型的攻角裕度与开槽位置和深度有关系,在±15°攻角范围内72%轴向弦长位置处开槽明显的降低了叶型损失而开槽深度为0.40mm时叶型损失最小.     

基于复合疲劳试验的涡轮叶片振动应力反推法

提出了一种利用复合疲劳试验和外场故障数据反推涡轮叶片实际振动应力的方法.该方法针对与故障叶片同批次的叶片,开展数个振动应力水平下的单件试验和某一特定振动应力水平下的成组试验,利用极大似然法推导出叶片的概率-应力-寿命曲线(P-S-N);最后基于99.87%存活率下的概率-应力-寿命曲(P_99.87%-S-N),结合叶片的外场故障统计结果,反推出叶片实际工作中振动应力的范围和可能的最大振动应力.      

隐式耦合求解燃烧室内喷雾两相流场

在任意非结构网格下,采用开源程序对某型涡喷发动机环形燃烧室内的喷雾燃烧过程进行数值模拟.首先选用k-ε双方程模型、EBU(eddy break up)-Arrhenius紊流燃烧模型、颗粒随机轨道模型等模拟流场中的物理过程.然后用隐式耦合算法求解气相流动、拉格朗日方法跟踪液滴相在流动区域的运动,并考虑气相与液滴相的完全双向耦合作用.仿真实验得到的 燃烧室内温度分布、马赫数分布、速度分布、压力分布均较合理,温度分布与文献中的基本一致,这表明隐式耦合方法能够较好地模拟燃烧室内流场,反映其内部流动特点.      

基于人工免疫算法的地球-火星小推力转移轨道优化

利用人工免疫算法研究了地球-火星小推力转移轨道优化问题。首先针对地球-火星转移轨道的特点建立系统模型并进行归一化处理;然后通过参数化和罚函数将小推力轨道优化问题转化为非线性规划问题;最后提出一种引导型人工免疫算法(Guiding Artificial Immune Algorithm,GAIA)并对该优化问题进行寻优。仿真算例表明,该算法收敛速度快,寻优精度高,且避免了初值敏感、病态梯度和局部收敛等问题;同时验证了GAIA用于小推力轨道优化的有效性。     

环境减灾A、B星星座轨道维持技术与实践

为维持环境减灾A、B星星座的轨道构型,保证CCD相机48h对中国覆盖和对全球重访的特性,满足中国灾害与环境监测以及全球陆地观测的需求,制定了同时考虑地面轨迹和星座相位的轨道维持策略。在减灾和环保业务应用过程中,主要关注星座的重访和覆盖特性,严格的地面轨迹维持意义不大,因而形成了主要考虑星座相位的轨道维持方法。该方法能够减少轨道维持次数,降低操作风险,节省星上燃料,有利于延长卫星寿命。A、B星星座运行3年多,仅通过2次轨道调整就完成了星座轨道维持控制任务。     

“北斗”卫星导航系统发展报告

20世纪80年代初,中国开始积极探索适合国情的卫星导航系统。2000年,初步建成"北斗"卫星导航试验系统,标志着中国成为继美、俄之后世界上第3个拥有自主卫星导航系统的国家。目前,中国正在稳步推进"北斗"卫星导航系统的建设,截至2012年2月已成功发射了11颗"北斗"导航卫星。     

浩瀚天宇中的“欧洲之星”——“欧洲星”系列卫星平台发展简述

自从首颗采用阿斯特留姆公司(Astrium)的"欧洲星"(Eurostar)卫星平台的卫星—国际移动卫星-2(Inmarsat-2)于1990年10月30日发射以来,截至2010年11月,已有45颗采用"欧洲星"系列卫星平台的卫星成功进入地球静止轨道,累计在轨服务时间超过370年。作为与欧洲"空间客车"(Spacebus)系列卫星平台齐名的"欧洲星"卫星平台,不仅孕育出了众多具有历史性意义的著名卫星,并曾多次引领全球卫星平台技术发展的最新潮流,堪称欧洲航天产业的一张名片,"欧洲之星"的名号可谓当之无愧。如今,尽管欧洲已研制出了下一代卫星平台—"阿尔法平台"(Alphabus),其首颗星也将于2013年发射,但"欧洲星"卫星平台仍     

悲喜交加的火星探测之旅

1962年11月1日,苏联的"火星"1号探测器从拜科努尔航天发射场启程,飞向遥远的火星。这枚探测器成功进入了前往火星的轨道,计划于次年6月19日到达火星,但是当它3月21日飞行到距离地球1.06亿千米时,与地面失去了联系。"火星"1号通常被认为是人类第一个飞往火星的探测器。毫无疑问,这次火星之旅失败了。站在整整50年后的今天回望,人类的火星探测之旅可谓悲喜交加。"悲"的是,截至目前,大约有三分之二的火星探测器,特别是早期发射的探测器,"出师未捷身先死",没有能够完成自己的使命。事实上,"火星"1号并不是人类火星探测的首次尝试。