人去火星的三只拦路虎

早在上个世纪70年代,人类已经登上了月球,12名美国阿波罗航天员在月球上生活几天后,安全地返回地面。21世纪,人类的外太空探测目标已经不局限于月球,而是瞄向更远的火星。移民火星,一直是人类的梦想。     

美印探火合作，你怎么看？

2014年9月24日,“曼加里安”号成功进入火星轨道。正在印度举国振奋,为“印度制造”深感自豪之时,美国又仲来了橄揽枝,美印两国航天机构在9月30日正式签署协议,将在探索火星等领域展开合作。别看如今印度成了美国的“香饽饽”,但是在印度宣布“曼加里安”号计划之初,美国媒体却对此颇不以为意,也非常不看好“曼加里安”号的相关技术。     

"火星勘测轨道器"科学仪器的技术特征

美国航空航天局（NASA）计划在2005年8月10日发射“火星勘测轨道器”（MRO,其外形图见封面）。MRO到达火星以前,将经历7个半月的行星际旅程,预计于2006年3月切人火星轨道。它将利用火星大气的制动作用逐渐降低轨道高度,最后经过轨道机动,进入约450km高的圆形轨道,即科学观测轨道。MR0正常的科学探测活动为2年,之后将扩展科学探测活动,并作为“凤凰”（Phenix）着陆器（计划于2007年发射）和“火星科学实验室”（MSL,将于2009年发射）的通信中继器。     

载人火星航行的先期研究

2004年1月,美国总统布什提出太空探索新构想,明确把载人火星航行作为未来太空探索的最终目标。载人火星航行再次被提到重要的研究日程上来。     

21世纪的载人航天"路线图"

20世纪的载人航天“路线图”是：载人飞船一航天飞机一空间站（美国的“路线图”）,或者载人飞船一空间站一航天飞机（苏联／俄罗斯的“路线图”）。而21世纪的载人航天“路线图”是：载人飞船一月球基地一载人火星探测。载人航天前后两个“路线图”的转折点就是美国总统布什在2004年1月14日宣布的新太空设想。     

扫描模式航管监视雷达风电场杂波检测与抑制

近年来,全球风力发电装机容量呈指数增长。研究表明,风轮机对其附近的航管(ATC)监视雷达会产生严重影响。风轮机杂波的有效检测及抑制,对于保证空中交通安全具有重要意义。首先提出了基于回波谱宽特征的航管监视雷达的风轮机杂波检测方法。针对扫描模式下航管监视雷达频谱分辨率较低的问题,将基于自回归(AR)模型的超分辨率方法和质量中心的概念应用于雷达回波的快速谱宽和谱中心估计算法中,提高谱宽估计的精度。其次针对扫描模式下的风轮机回波数据不是一个完整周期数据的问题,基于缺省数据幅度和相位估计(GAPES)算法实现了扫描模式下风轮机雷达回波缺省数据的估计,而后利用风轮机杂波的周期性抑制风轮机杂波。该算法实现了风轮机杂波的有效检测和抑制,并且其不受限于风轮机与飞机目标在同一个距离单元的情况。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

火星进入段纵向脱敏局限性分析与三自由度脱敏设计

针对火星进入段制导存在的“进入状态偏差”问题进行脱敏轨迹设计研究,以增强制导鲁棒特性,提升末端状态精度。首先分析倾侧角反转逻辑对弱机动能力航天器制导精度的影响,结果表明, 存在倾侧角调整性能约束时,反转逻辑会引起末端状态偏差并使系统对进入状态偏差敏感度上升,当制导采用现有纵向脱敏方法时其影响尤为突出,会导致严重失效问题;然后在解决敏感度传播奇异问题的基础上提出三自由度脱敏设计。其主要思路是轨迹优化中采用三自由度动力学方程,而敏感度罚项仍由纵向敏感度传播方程得出。蒙特卡洛仿真结果表明本文方法对进入状态偏差具有显著增强的鲁棒性能。     

火星稀薄大气参数对进入器气动特性的影响

针对火星稀薄大气环境的不确定性对进入器气动特性的影响问题,先以海盗号火星进入器的飞行试验数据对发展的三维并行直接模拟蒙特卡罗(DSMC)仿真软件进行了算例校验,再以火星科学实验室外形为例,计算气体组分、密度、温度及速度等来流参数的不确定性对进入器气动特性的影响偏差,定性定量给出火星高空稀薄环境下大气不确定性所带来的气动力特性规律。研究结果表明,通过与海盗号飞行实验数据的对比校验了所建立方法的正确性与可靠性;CO2大气环境对进入器气动特性的影响较大,利用空气稀薄环境中的计算及实验结果亦需进行CO2效应修正,这一点与连续流区的结论一致;来流密度及速度的不确定性对气动力、力矩特性均有影响,而来流温度影响的最大偏差小于0.5%;纵向压心对来流密度、温度及速度的扰动均不敏感。     

中国山西地区法布里-珀罗干涉仪测风能力及数据质量检验

介绍了中国气象局山西岢岚大气观测站(39°N, 112°E) 法 布里-珀罗干涉仪(FPI) 的基本 构造、测风能力、程序处理流程、数据质量控制方法以及检验情况. 岢 岚观测站FPI可以观测892.0 (OH)nm, 557.7 (OI)nm和630.0 (OI)nm 波 长处气辉谱线的多普勒移动, 分别计算对应87km, 97km和250km高度处 的大气风速和大气温度, 可给出中间层顶区域及热层风的大气潮汐和扰动 情况. 采用水平风模型(HWM)输出结果进行交叉检验, 对FPI测风数据质量进行验证. 结果显示, 岢岚大气观测站FPI仪器的测风数据 在长期趋势上与HWM模式的输出数据一致, 风速变化幅度有季节性差异, 数据质 量控制方法有效, 测风误差在87km高度处为5.7m·s-1, 97km处 为1.3m·s-1, 250km处为4.1m·s-1, 测风数据 通过了可靠性检验.      

火星探测任务对环境模拟技术的需求展望

火星探测是深空探测的重点领域,任务特点决定了火星探测器发射前必须在地面进行各种验证试验。随着火星探测任务的持续深入开展将对环境模拟技术提出新的需求。文章在回顾了人类火星探测的历程之后,展望了未来火星探测任务的可能形式,分析了各种环境的地面模拟方法、试验技术所遇到的新挑战,并给出了建议。