Solar sail science mission applications and advancement

Solar sailing has long been envisaged as an enabling or disruptive technology. The promise of open-ended missions allows consideration of radically new trajectories and the delivery of spacecraft to previously unreachable or unsustainable observation outposts. A mission catalogue is presented of an extensive range of potential solar sail applications, allowing identification of the key features of missions which are enabled, or significantly enhance, through solar sail propulsion. Through these considerations a solar sail application-pull technology development roadmap is established, using each mission as a technology stepping-stone to the next.     

飞机结构健康监控中的信息获取技术

简要概述了飞机结构健康监控系统的概念和作用法,包括lamb波、智能夹层、光纤Bragg光栅传感器、电位后展望了健康监控系统关键技术的发展。重点阐述和讨论了结构健康监控系统的技术原理和方声发射、天线传感器、机电阻抗、应变和应力等,最     

A review of uncertainty in flight vehicle structural damage monitoring,diagnosis and control: Challenges and opportunities

This paper presents a comprehensive review of uncertainties involved in flight vehicle structural damage monitoring, diagnosis, prognosis and control. Uncertainties can cause infeasibilities, false diagnosis and very imprecise prognosis if not correctly taken into account. The purpose of this paper is to review existing methods that have been developed to address the problem of uncertainty in the area of damage sensing, diagnosis, prognosis and control in flight vehicles. The mathematical and statistical methods in analyzing uncertainty are first presented and compared. Then, the different sources and perspectives of uncertainties in the damage assessment process are presented and classified. Following this, diagnosis and prognosis methods are reviewed. Final review section covers the control of damaged structure under uncertainty. In each section and in the concluding remarks section the research challenges in the field of flight vehicle structural damage sensing, diagnosis and prognosis methods as well as control under uncertainty are identified and promising new ideas are discussed.     

导弹健康状态预测性能评价内容分析

文章以建立统一的导弹健康状态预测性能评价方法为出发点,分析了导弹健康状态预测工作的现状,提出了导弹健康状态预测性能评价的需求分析,并在总结归纳前人关于预测性能评价指标研究的基础上,对导弹健康状态预测性能评价的评价内容和子内容进行了分析、确定,最终建立了导弹健康状态预测性能评价内容的整体架构,完成了建立统一的预测性能评价方法的第一步,为下一步对关键指标进行探讨奠定了基础。     

构型及二次燃烧对RBCC引射模态推力性能的影响

提出了掺混度模型并数值研究了五种构型和两种燃烧组织模式对RBCC发动机引射模态推力性能的影响,其中改进构型获得了推力增强.得出如下结论:(1)在引射掺混的前段,掺混过程主要由一次流喷管结构决定.而在引射掺混后段,后体构型对掺混过程影响较大.(2)获得较高掺混速率、较优引射比并在掺混过程中产生高于环境压强的流动状态是改进构型获得推力增强的两个重要因素.(3)与SMC燃烧组织模式相比,改进构型的SPI模式有效延迟了二次燃烧,不仅提高了燃烧效率而且没有使引射比过度下降.     

径向式可变几何旋流器开度特性计算方法

介绍了径向式可变几何旋流器开度特性计算方法,随着航空发动机推重比(p/w)的不断提高,涡轮前温度在逐年提高,目前先进发动机涡轮前温度高达1800K。燃烧室工作油气比(F/A)将由0.02增至0.03,为了保证发动机燃烧室在较宽的工作油气比范围内具有最佳性能,采用径向式可变几何旋流器是有效技术途径之一,本文从数学关系上建立了该种旋流器开度特性的计算方法并给出算例。可供可变几何燃烧室设计参考。      

五面体可展桁架单元展开特性分析

为满足大型空间桁架结构太空在轨装配的需要,根据五面体可展桁架单元可以组合成多种类桁架结构的特点,设计了一种五面体可展桁架单元,发射到太空后用于桁架结构的组装。为分析五面体可展桁架单元的运动特性,利用螺旋理论对该五面体可展桁架单元进行了自由度分析;采用了D-H坐标变换方法对该五面体可展桁架单元进行了运动学分析,并推导了展开过程的运动学方程;采用拉格朗日法对五面体可展桁架单元进行了动力学分析,给出了展开过程的动力学方程。分析结果表明,该五面体可展桁架单元展开过程中自由度为1;推导的运动学公式曲线结果与Adams仿真软件的仿真结果高度吻合,能很好地描述该结构的展开运动过程;增大扭簧的刚度对展开的运动参数变化趋势没有明显影响;节点的加速度不仅与扭簧的驱动力有关,还和节点位置和速度有关。在展开后期,节点位置和节点速度对节点加速度的影响比较明显。     

融合多传感器数据的发动机剩余寿命预测方法

针对基于单一传感器数据的剩余寿命预测方法存在数据利用率低和预测精度不高的问题,论文提出了一种融合多传感器数据的发动机剩余寿命预测方法。首先将多个传感器数据融合成一个复合健康指标来表征发动机的退化性能,采用线性维纳过程对复合健康指标进行退化建模,通过极大似然估计方法确定模型参数,进而得到发动机的预测寿命。为了确定融合系数,提出了一种利用真实寿命与预测寿命的预测均方误差最小化的方法。融合系数确定后,基于训练发动机历史寿命数据,确定出模型参数的离线估计值;然后利用Bayesian公式,同时结合发动机的实时监测数据与参数的先验分布对模型参数进行实时更新,接着在首达时间的意义下推导出剩余寿命的概率分布,进而实现了发动机的剩余寿命在线预测。最后,选择商用模块化航空推进系统仿真数据集进行数值仿真实验,结果表明：相较于基于单一传感器的方法,论文所提方法能够提高剩余寿命预测的准确性,其剩余寿命预测的相对均方误差降低了2%左右。     

产业安全问题研究——基于生态学视角

随着中国对外开放程度不断加大,产业安全问题越来越引起人们的重视,但目前普遍采用的产业安全评价指标尚存在着片面性。文章通过运用生态系统健康评价理论来考察国家产业安全存在的问题和面临的挑战,认为国家产业系统是一个由各行业企业与环境构成的社会生态系统,也具有生态系统的一般属性,因而把生态学原理应用到产业安全问题研究上,借鉴生态系统安全理论提出了产业生态系统的内涵,构建了产业安全的健康指数和敏感性指标,为产业安全评价提供了新的思路与方法。     

航空电子的故障预测与健康管理技术

分析了引发航空电子设备故障的各种因素;详细讨论了航空电子设备全寿命周期内的故障预测与健康管理（PHM）技术,包括故障检测与健康监测、健康信息处理、故障预测和余寿评估;还介绍了基于健康信息综合管理的航空电子PHM系统的设计。