基于光纤F-P可调谐滤波器的有害气体检测方法

光谱分析法在气体成分监测领域有着广泛的应用,实现小型紧凑高分辨率的光谱测量装置是热门的研究课题。文章创造性的提出了基于光纤法布里-帕罗（F—P）的可调谐滤波器提高吸收光谱分辨率,为构建紧凑高分辨率的光谱仪提供了一种新的方案。基于光纤F-P的可调谐滤波器成功实现了微型光栅光谱仪（分辨率约1nm）对甲烷吸收光谱的测量,对比无光纤F—P可调谐滤波器直接测量的结果,该方法测得的吸收光谱强度至少提高了一个数量级。此研究成果可用于紧凑高分辨率的星载气体检测仪的研制。     

国外多模式霍尔电推进发展概况及启示

多模式霍尔电推进具有多个工作模式,调节能力强,相对于20世纪80年代以来广泛应用的只有一个工作模式的霍尔电推进器,其优势明显,能很好地适应诸如GEO卫星轨道转移和在轨位置保持,以及深空探测器和空间运输平台的主推进等多种任务,因此得到了广泛研究和应用.国外多模式霍尔电推进发展现状和趋势对我国多模式霍尔电推进的发展具有重要的启示作用.针对我国航天器对电推进的迫切任务需求,定量分析应用多模式霍尔电推进的收益,提出我国多模式霍尔电推进发展的建议.     

Deep Impact: Working Properties for the Target Nucleus – Comet 9P/Tempel 1

In 1998, Comet 9P/Tempel 1 was chosen as the target of the Deep Impact mission (A’Hearn, M. F., Belton, M. J. S., and Delamere, A., Space Sci. Rev., 2005) even though very little was known about its physical properties. Efforts were immediately begun to improve this situation by the Deep Impact Science Team leading to the founding of a worldwide observing campaign (Meech et al., Space Sci. Rev., 2005a). This campaign has already produced a great deal of information on the global properties of the comet’s nucleus (summarized in Table I) that is vital to the planning and the assessment of the chances of success at the impact and encounter. Since the mission was begun the successful encounters of the Deep Space 1 spacecraft at Comet 19P/Borrelly and the Stardust spacecraft at Comet 81P/Wild 2 have occurred yielding new information on the state of the nuclei of these two comets. This information, together with earlier results on the nucleus of comet 1P/Halley from the European Space Agency’s Giotto, the Soviet Vega mission, and various ground-based observational and theoretical studies, is used as a basis for conjectures on the morphological, geological, mechanical, and compositional properties of the surface and subsurface that Deep Impact may find at 9P/Tempel 1. We adopt the following working values (circa December 2004) for the nucleus parameters of prime importance to Deep Impact as follows: mean effective radius = 3.25± 0.2 km, shape – irregular triaxial ellipsoid with a/b = 3.2± 0.4 and overall dimensions of ∼14.4 × 4.4 × 4.4 km, principal axis rotation with period = 41.85± 0.1 hr, pole directions (RA, Dec, J2000) = 46± 10, 73± 10 deg (Pole 1) or 287± 14, 16.5± 10 deg (Pole 2) (the two poles are photometrically, but not geometrically, equivalent), Kron-Cousins (V-R) color = 0.56± 0.02, V-band geometric albedo = 0.04± 0.01, R-band geometric albedo = 0.05± 0.01, R-band H(1,1,0) = 14.441± 0.067, and mass ∼7×10¹³ kg assuming a bulk density of 500 kg m⁻³. As these are working values, {i.e.}, based on preliminary analyses, it is expected that adjustments to their values may be made before encounter as improved estimates become available through further analysis of the large database being made available by the Deep Impact observing campaign. Given the parameters listed above the impact will occur in an environment where the local gravity is estimated at 0.027–0.04 cm s⁻² and the escape velocity between 1.4 and 2 m s⁻¹. For both of the rotation poles found here, the Deep Impact spacecraft on approach to encounter will find the rotation axis close to the plane of the sky (aspect angles 82.2 and 69.7 deg. for pole 1 and 2, respectively). However, until the rotation period estimate is substantially improved, it will remain uncertain whether the impactor will collide with the broadside or the ends of the nucleus.     

多关节轻型机械臂的设计研究

根据现有空间机械臂的结构特点,参照几种轻型机械臂的设计,设计了一种两自由度机械臂运动模块,并根据此模块研制了一台6自由度空间机械臂。运动模块由两个相邻关节轴线正交的关节组成,关节内部没有驱动器。机械臂内有一根高速主轴,为各个串联关节提供动能。机械臂控制系统采用上下位机方式,上位机根据虚拟场景仿真的运动轨迹发出控制指令给关节控制器,下位机根据关节状态表控制离合器组输入关节的能量。为确定机械臂在工作过程中的强度和稳定性,建立了机械臂的有限元模型,分析了其工作态的应力情况和动态特性。仿真结果表明,机械臂在工作态有足够的强度,在抓取的过程中,机械臂固有频率远离激励源的激励频率,无共振现象。通过多关节联动,机械臂可实现多种组合姿态,适用于在轨维修、加注等复杂空间任务。     

空间站维修性系统设计与验证方法研究

空间站在轨运行时间长,因此需采用维修性设计和在轨维修的方法实现长寿命高可靠在轨运行。根据维修性设计理论,结合工程实际,提出了基于产品特性分析的维修需求分析方法和维修支持下的可靠度计算方法。明确了系统维修性设计应包括布局、供电、信息、故障检测、维修工作模式等设计内容。并根据维修难度,提出了四级维修策略。最后根据在轨维修特点,提出了地面试验验证和仿真验证的方法。为空间站系统维修性设计提供了一个技术途径。     

基于相空间重构的网络流量RBF神经网络预测

应用混沌理论,分析了网络流量,用单变量的网络流量时闯序列重构与网络动力系统等距同构的相空间,进而计算了实际网络的关维数和Lyapunov指数,并证实了网络流量存在混沌特性;据此建立了基于径向基函数（RBF）神经网络的模型,并对实际网络数据流进行了预测。仿真结果表明,相对于其他前馈神经网络预测,基于混沌理论的RBF神经网络预测方法学习速度快,预测精度高。     

有限空间轴对称射流流场的数值模拟

本文在к－ε紊流模型下，采用罚有限元法对有限空间轴对称射流流场进行数值模拟。引用罚函数优化迎风格式和退化积分，建立有限元解法的数值矩阵，在不同截面上求得工，压力和紊流参数分布，计算结果与实验数据十分接近。本文研究结果可应用于火箭发动机的喷射设计和射流量论的研究。     

含噪信号经验模式分解虚假分量识别方法

针对含噪信号Hilbert-Huang变换存在虚假分量,提出改进的奇异值分解(SVD)方法进行降噪,改进包含两个部分:一是利用重构相空间代替传统矩阵如Hankel矩阵,以去掉信号冗余,再者提出奇异值能量熵分量差分法,更易于定出重构奇异值阶次;二是提出了频谱比值法对虚假分量进行辨识,更有效辨识出虚假分量.首先利用经验模式分解(EMD)得到本征模式分量(IMF),识别并剔除趋势项,重构信号,然后进行SVD,重构降噪后的信号,消除虚假分量,最后进行时频分析.联合方法应用于含噪仿真信号,信噪比(signal noise ratio,SNR)提高了5.5%,虚假分量辨识率提高至100%,用于双跨转子故障振动信号,得到正确的时频结果,表明了所提方法识别含噪信号虚假分量的有效性.     

航天器相对导航与控制技术的典型任务

在空间交会对接、在轨服务、近距离目标监视以及航天器编队飞行任务中,通常需要通过相对导航与控制技术对相互邻近的航天器进行控制.回顾了该领域典型的空间任务,特别关注任务、相对导航与控制方法、相对测量设备、推进系统等主要特征,并总结了该项技术的发展趋势.     

大型空间环境模拟器热沉气氮调温系统设计与实现

文章结合某型号航天器对调温热沉试验需求,对国内外气氮调温系统进行分析调研,对某空间环境模拟器进行了气氮调温系统流程设计,对影响系统的关键参数如气氮流量、液氮体积流量及有关供气供热管径等进行分析研究和设计实施,并进行了系统调试。调试结果表明,热沉温度均匀性达到±5℃,升/降温速率均达到或超过1℃/min,满足相应的型号试验要求。