新一代运载火箭地面测试发控系统一体化设计概述

系统介绍了以民用新一代运载火箭 (系列 )为背景 ,以一体化的设计思想为指导原则 ,开展的地面测试发控系统的研究、设计工作 ,着重论述了以控制系统为核心的一体化设计的必要性和可行性 ,同时对地面测试发控系统设计方案和总体布局进行了概括阐述     

未雨绸缪，迎接未来全球空中交通管理一体化的挑战

2003年9月22日至10月3日，国际民航组织在加拿大蒙特利尔召开了全球航行领域有史以来规模最大的一次盛会——第11次航行会议。民航总局刘绍勇副局长率领由中国内地和香港特区政府民航处18人组成的中国民航代表团以庞大的阵容出席了会议。此次会议取得的重大成果是通过了国际民航组织全球空中交通管理运行概念，确立了到2025年全球空中交通管理发展的战略目标。该运行概念的建立是国际航空史上一个里程碑式的飞跃，将进一步推动空中交通管理系统朝着全球一体化的方向发展，对各国空中交通管理今后20年的建设和发展将产生重大而深远的影响，特别将使航空发展中国家现行的空中交通管理理念、体制和运行机制面临巨大挑战。在未来20年里，我国民用航空运输量将以每年平均10％的速度增长，从而对空中交通管理提出了更高的要求。在全球空中交通管理一体化和航空运输量快速增长的形势下，目前我国在空中交通管理体制、运行机制和技术应用等方面存在的诸多问题若得不到解决，将可能成为阻碍我国航空运输持续、快速和健康发展的瓶颈。当前，民航总局提出了在本世纪的头20年实现从民航大国向民航强国历史性跨越的奋斗目标，我国空中交通管理界必须密切关注国际空管动态的发展，认真学习并吸收新理论和新概念，应用新技术，按照全球空中交通管理运行概念要求，结合我国空管的中长期发展规划，尽快研究制定出积极有效的应对策略和解决方案，努力使我国空管的整体水平早日接近或达到国际先进水平。     

强约束条件下星座一体化优化设计方法研究

针对星座构形一体化设计时，由于约束条件复杂而导致求解困难的问题，提出了自适应序列约束边界法和约束邻域排斥策略，以进化算法为基础构成了星座构形一体化优化设计方法。应用此方法进行了全球导航星座构形一体化优化设计，设计结果表明该方法能够高效解决综合考虑多种设计因素、具有离散／连续混合变量、无导数信息的星座构形一体化优化设计问题。     

基于避障伪距离的自由漂浮空间机器人规划跟踪一体化控制

针对自由漂浮空间机器人(Free Floating Space Robot,FFSR)的避障规划与控制问题,提出一种FFSR的避障规划-跟踪一体化控制方法。首先,基于障碍物伪距离技术,采用FFSR逆几何模型求解期望末端位姿下的连杆伪距离估计值,进而通过求解非线性优化问题,获得FFSR避障期望轨迹。其次,将全局轨迹规划与局部在线避障相结合,辅以离散状态黎卡提方程（DSDRE）控制方法实现FFSR的避障规划-跟踪一体化控制。最后,采用6R空间机器人模型验证了所提方法的有效性。仿真结果表明,该方法能够实现FFSR的避障控制,有效克服了传统FFSR控制中末端轨迹规划与控制相分离的问题,提高了FFSR的环境适应性。     

基于"三标"构建运行航天发射场 测发系统一体化管理体系

航天发射场主要是完成运载火箭和航天器的装配、测试和发射、监视和安全控制,飞行中的跟踪测量、获取数据并处理和分析。实施质量、环境和职业健康安全一体化管理有助于引入系统的管理思维和方法,增强全员质量、安全和环保意识,提升航天发射综合管理能力。文章结合航天发射场测发系统组成及特点和实际需求,提出构建运行"三标一体"管理体系需把握的6个关键环节。     

基于自适应算法的带罩阵列天线方向图综合

提出一种基于自适应天线理论的带罩阵列天线方向图综合方法。先用射线追踪法计算到达罩内阵列天线的入射信号,通过自适应算法进行波束赋形,再用表面积分法得到带罩自适应天线的远区辐射场。用权函数的迭代来减小带罩方向图和无罩方向图的差别,实现天线与罩的一体优化。数值仿真结果表明,该方法能实现对带罩阵列天线主瓣指向、零陷位置和副瓣电平的控制,同时减小了天线罩对系统辐射特性方面的影响。     

运载火箭尾段防热/承载一体化热防护系统设计及性能分析

先进热防护技术是可重复使用运载火箭研制的关键技术之一,具有高结构效率的防热/承载一体化热防护系统是运载火箭极具潜力的备选热防护方案。本文系统地总结了可重复使用运载火箭尾舱段防热和承载两方面的设计要求,设计了一种全复合材料防隔热/承载一体化热防护系统。开展了运载火箭尾段一体化热防护系统设计,进行了代表性单胞结构的高温环境地面试验,揭示了复合材料一体化热防护系统的防隔热机理。同时施加力学和热流载荷,利用有限元方法对运载火箭尾段进行了热力耦合分析,获得了尾段结构的温度场、应变场和应力场。结果表明:在典型载荷工况下一体化热防护系统内壁温度保持在89.2℃以下,内部最大应力不超过9.53 MPa,安全系数达到1.89。     

基于滑模反演控制方法的纵向制导控制一体化设计

针对高速机动目标的末端拦截问题,研究了拦截弹的制导控制一体化设计算法。首先建立了纵向通道的制导控制一体化模型,利用非线性状态变换将其转换为易于控制算法设计的标准形式,并将目标机动干扰从不确定项中分离出来。然后考虑系统的非匹配不确定性,将滑模控制与反演控制相结合,设计了拦截弹的一体化控制算法。仿真结果验证了所设计算法的有效性和鲁棒性。     

实现“天地一体化”卫星发展之路——专访航天电子技术专家张履谦院士

正张履谦,中国工程院院士,雷达及航天电子技术专家。抗美援朝期间为部队解决雷达抗干扰问题,为中国电子对抗事业做了开创性工作。1957年从事航天技术工作,主持研制成功我国第一代地空导弹制导雷达,参加其抗干扰研究,地空导弹多次击落U-2高空侦察机。张院士负责研制多种远程精密空间跟踪和引导雷达,拓宽了雷达应用;并主持研制微波统一测控系统,帮助     

基于微振动隔离技术的平台载荷一体化设计

针对大口径高分辨率相机对卫星平台结构、安装包络、振动环境等方面的要求,提出了一种基于微振动隔离技术的平台载荷一体化设计与分析方法。通过在卫星平台与载荷安装基板之间的一体化结构中增加柔性连接单元,利用系统刚度和能量耦合的原理对一体化结构平台的系统性能进行设计和仿真分析,并在此基础上,开展了平台载荷一体化结构地面模拟试验研究。结果表明：文章提出的基于微振动隔离技术的平台载荷一体化设计在满足载荷安装要求的同时,还能够将卫星平台传递至载荷基板的振动响应衰减80%以上,从而有效地确保载荷的主要性能。