空间飞行器的多普勒实时自主定轨精度分析

空间飞行器需要实时的高精度轨道信息来完成对栽荷的指令操作和遥感数据的实时处理。除了星栽GPS技术,星载多普勒无线电定轨定位系统（DORIS,Doppler Orbitography and Radio—positioning Intergrated by Satellite）是仅有的有能力提供分米级精度的实时在轨轨道确定技术,它可通过测量星地相对多普勒频移,在星上完成实时定轨和预报,目前该技术已在国外多个卫星上实现,达到了较好的效果,而我国还没有建立这样实时自主定轨系统。为此,结合我国高分辨率空间对地观测系统的建设需求和我国航天器对实时自主定轨及其精度的要求,利用扩展卡尔曼滤波算法对多普勒测量进行了实时自主定轨仿真计算,分析了频率偏差估计与否、初轨误差、地面信标站地理分布以及观测精度等对实时自主定轨的滤波收敛时间和定轨精度的影响,为我国利用DORIS技术进行实时在轨轨道确定提供方案和软件原型。仿真计算表明,基于28个全球分布的地面站,对于高度为800km的卫星,在忽略其动力学模型误差的假设下,若初轨三维位置、速度误差分别为100m（或差至1km）、1m／S（1d）,2h后滤波可以达到稳定收敛,收敛后的实时定轨误差可以达到0．1m（1d）。滤波估计参数除了6个卫星轨道状态参数,还估计了地面信标相对于卫星超稳定振荡器的频率偏差;     

高浓度颗粒流冲刷条件下硅橡胶和EPDM绝热材料动态烧蚀实验

利用X射线实时诊断技术(RTR)针对硅橡胶和EPDM绝热材料,开展了高浓度颗粒流冲刷条件下动态烧蚀实验研究,成功获得了绝热材料烧蚀表面退移过程的序列图像。研究表明:(1)在本实验条件下,硅橡胶绝热材料颗粒冲刷区域的瞬时烧蚀率在0～2s内迅速增加,2s之后瞬时烧蚀率略有下降并趋于稳定;EPDM绝热材料颗粒冲刷区域的瞬时烧蚀率在0～1s内迅速增加,1s之后瞬时烧蚀率趋于稳定;(2)相同冲刷条件下硅橡胶绝热材料抗颗粒流冲刷性能比EPDM绝热材料差,硅橡胶绝热材料不适合在高过载发动机中应用;(3)高浓度颗粒流冲刷条件下绝热材料的烧蚀率比常规条件下要严重的多,其机理主要是高温颗粒流对炭化层有强烈的机械剥蚀效应和热化学烧蚀作用。实验结果对硅橡胶和EPDM绝热材料烧蚀机理研究及烧蚀建模具有重要参考价值。     

试验数据异地实时传输系统的构建

试验数据异地实时传输系统利用当前计算机网络信息传输技术,为试验现场与远程设计部门、管理机构之间搭建了一个基于网络技术的信息传输交互平台。该系统能根据试验现场的实际情况,将数据及时、准确地传送到各级数据服务器并进行数据信息的图形输出处理,为设计人员和管理人员通过远程终端实时参加试验、浏览试验现场传送的各种实时数据及曲线图形提供了方便。     

风洞虚拟飞行试验技术初步研究

介绍了在航天空气动力技术研究院FD-10低速风洞中建立的风洞虚拟飞行试验系统,和对风洞虚拟飞行试验技术进行了验证性研究的情况。研究的目的是探索风洞虚拟飞行试验技术的原理和关键技术,包括组合式滚转轴承系统和舵面作动系统的缩比模型以及悬挂支撑系统技术。分别进行了模型滚转运动和偏航运动的风洞试验,对模型姿态随舵偏角变化的实时响应进行了风洞试验研究,验证了虚拟飞行的可行性,为建立生产型风洞的虚拟飞行试验装置打下了基础。     

基于混合编程的碰摩故障识别仿真验证系统的设计

关于旋转机械碰摩故障识别方法的研究已经成为碰摩故障研究的一个热点。为了直观地比较碰摩故障识别方法的优异,本文提出了基于混合编程方法设计碰摩故障识别的仿真验证系统。系统利用Matlab与VC＋＋的混合编程技术仿真并显示了采用RBF核SVM及BP网络等方法识别旋转机械的碰摩故障。实验结果表明,该仿真系统具有良好的实用性,具有一定的应用价值。     

航空发动机组态建模技术研究

基于组态的方法设计了航空发动机部件模型库、仿真实时数据库以及前台组态系统和后台运行管理系统,构建航空发动机组态建模平台,并在此平台上实现了多种结构发动机模型的稳态仿真和瞬态仿真,其结果达到了一定精度,验证了航空发动机组态建模技术的可用性.      

整体壁板高速切削工艺研究

针对某薄壁壁板零件的结构特点进行工艺分析,分析零件关键技术难点,并从效率和质量角度出发,提出了高速加工工艺方法的解决措施,对今后同类型薄壁结构件的高速加工工艺、加工方法、数控编程及高效加工都具有一定的借鉴作用。     

可编程DBS信号处理机的实现方法

本文讨论空载(机载、弹载)脉冲多普勒体制雷达中可编程DBS信号处理机的机理、结构及实现方法。研究了应用DBS技术提高空载雷达方位角分辨力的原理。提出了用高速位片实现的、采用微程序控制的可编程DBS实时信号处理机的硬件结构。采用这种结构可使DBS信号处理机在2ms内实时地处理完一幅子图像,其系统的多普勒波束锐化比可达15:1。     

基本型实时遥测数据系统体系结构

介绍了基本型实时遥测数据系统的基本设计思路、系统体系结构、系统工作原理、应用系统构成及其主要特点。系统采用了总线制、模块化设计思想，实现了系统小型化、可裁剪、可扩展；采用了数据流体系结构支持多数据流采集解调、多处理并行数据处理，以及多执行部件并行实时数据输出。系统构成灵活，从单数据流单机箱系统，到基于网络连接的多数据流分布式实时遥测数据处理系统，可构成性能从低到高的系列化应用系统。     

基于gamma过程及贝叶斯估计的实时可靠性评估

由于试验时间和成本的限制,系统或元件的传统可靠性评估方法已很难适用;并且同类产品特定个体之间的可靠性存在着差异.为此,提出了一种基于退化数据的特定系统或元件的实时可靠性评估方法.采用平稳gamma过程描述系统或元件的退化过程并使用贝叶斯估计方法来实时更新其参数,在此基础卜推导出精确检测和有误差检测下的系统或元件可靠度表达式.实验分析结果表明,提出的方法能实时地、更准确地评估出特定系统或元件的可靠度.这对航空航天设备的安全性有着重要意义.