巡天任务复杂工况下超静平台作动器疲劳寿命评估

为研究超静平台作动器的疲劳寿命特性,以其在轨执行巡天任务时的复杂工况分析为出发点,开展了典型工况下的超静平台物理试验,获取作动器实测载荷数据;采用有限元仿真模型进行疲劳损伤系数计算,根据“累积损伤-临界损伤”干涉模型进行累积损伤建模,推导了基于损伤系数外推的作动器概率疲劳寿命解析模型;利用最大损伤系数对应工况进行试验载荷谱设计,开展作动器疲劳寿命试验获取疲劳寿命分布,结合模型计算给出超静平台上不同损伤系数对应作动器的疲劳寿命评估结果。结果表明,运用建立的方法及模型,能够结合超静平台巡天任务工况,利用基于载荷谱编制的疲劳寿命试验结果,计算出平台上各作动器可靠度随在轨时间变化规律及概率疲劳寿命,可为超静平台作动器等一类在轨工况及载荷谱复杂、多样的空间运动机构提供一种真实有效的寿命评估技术途径。     

任务可靠度的估算分析

飞机设计工作中一项十分重要的任务是产品可靠性设计,本文回顾了任务可靠性的基本概念,给出了能够确定飞机完成任务可能性的任务可靠度的估算方法。在此基础上,为说明任务可靠度估算的实际过程,本文最后对某型飞机电传控制系统任务可靠度进行了分析,并给出了分析结论。     

预警机跑道形巡航探测效能研究

对预警机跑道形巡航时的探测效能问题进行了研究。基于SEA的基本原理,阐述了预警机跑道形巡航探测效能问题,给出了跑道形巡航想定和预警机在此作战环境和作战样式下的MOP集合,重点研究了MOP的系统映射模型,建立了在相对坐标系下分析预警机探测概率和平均覆盖时间的模型,指出了对MOP的使命映射研究方法,采用SEA方法对预警机跑道形巡航探测效能进行了分析。算例说明了模型的正确性。     

月球无人采样返回任务概念设想

分析了无人月球采样任务,包括采样及封装方式分析,飞行过程选择与轨道初步方案,月面软着陆方式选择,月球轨道交会对接的需求,月面起飞上升的要点,地球大气高速再入返回器的外形选择等。在此基础上提出了三种不同的无人月球采样返回任务概念设想,并对其进行了简要比较和分析。     

遥感卫星多路数据传输系统同频共用方法

为节省频率资源,遥感卫星通常采用扩频体制实现多路数据的同频共用传输,针对通道间容易引起相互干扰的问题进行了研究,通过改进码分多址干扰估算模型,对采用平衡Gold码序列扩频系统抗干扰容限上界进行预测。在满足国际电信联盟（ITU）对卫星辐射功率通量密度约束条件下,提出了一种基于直接序列扩频体制的两路业务数据同频共用传输方法。仿真结果表明：当载波频率2GHz左右,两路辐射源的EIRP之差不大于8～15dBw时可以实现同频共用传输;如对信号扩频带宽进行差异化处理,则其相互兼容性还可进一步提高。     

日地L1点探测任务设计与结果分析

日地L1点是太阳观测任务的理想观测点,对于中国后续太阳观测任务具有重要意义,因此在嫦娥五号的拓展任务阶段设计并实施了中国首次日地L1点探测任务,通过在轨飞行验证了日地L1点转移轨道、环绕轨道设计的正确性,对日地L1点的测控链路环境、太阳辐照环境、三体动力学环境、空间辐射环境等飞行环境进行了探测和验证。轨道飞行和各项环境探测的结果与设计模型的预示结果之间比对一致性较好,通过在轨飞行数据验证了设计模型的正确性。各项试验获得了预期的技术成果,进一步丰富了嫦娥五号任务的成果产出,对中国后续深空探测任务和产品的设计具有重要借鉴意义。     

面向即时响应的卫星在轨分布式协商智能任务规划

低轨遥感星座任务规划是一个复杂的多目标优化问题, 目前基于深度强化学习的卫星任务规划研究存在试验数据星座规模小、优化目标单一、任务重复安排或模型适应性差等问题. 针对上述问题, 提出CON_DQN(Contract network and Deep Q Network)算法, 采用主从星在轨分布式协商机制, 从星基于规划决策, 主星基于深度强化学习算法决策, 从任务优先级、资源代价和负载均衡等方面进行多目标优化, 实现面向即时响应的卫星在轨分布式协商智能任务规划. 针对用户需求高频动态到达重点观测区域的场景, 进行百星级星座不同规模任务集的仿真实验, 结果表明本文所提算法的响应速度较快且能达到较高的任务收益.     

木星系探测及行星穿越任务轨迹初步设计

基于我国未来木星系探测任务需求,初步设计了任务轨迹。以目前的发射能力,要实现木星的环绕探测必将利用行星借力,需设计借力轨迹。首先将脉冲变轨的轨迹设计问题转化为参数优化问题,在满足2029—2032年间发射并且飞行时间不超过7年的约束条件下,使用PSO算法对发射时刻、借力时刻、深空机动时刻、到达时刻等参数进行优化,使得探测器需提供的总速度增量最小。探测器进入木星系后,利用木卫3借力捕获至环木大椭圆轨道,又利用木卫4构造共振借力,最终捕获至木卫4的环绕轨道。在此基础上,还考虑了天王星飞越的拓展任务,天王星探测器在到达木星时与木星系探测器分离,利用木星借力可无消耗飞往天王星,并在2043年完成天王星的飞越探测任务。