民用飞机地面方向控制架构综述

地面方向控制是飞机一项重要的综合性功能,在设计过程中需要从飞机顶层出发开展架构设计,其架构的优劣直接影响到飞机的竞争力和安全性。首先,开展地面方向控制功能运行场景分析,该功能一般在推出/牵引和启动、滑出、起飞、着陆和滑入阶段运行,在不同的场景所采用的地面方向控制方式不同。其次,对比分析波音737、A320、波音787及A350四款主流机型的地面方向控制架构,发现A350在控制方式上与其他机型有较大不同,新增刹车踏板控制前轮转弯、刹车踏板控制方向舵、转弯手轮控制差动刹车、脚蹬控制差动刹车的控制方式。之后,分析民用飞机地面方向控制架构设计要点,认为在地面方向控制架构设计过程中应重点考虑脚蹬卡阻/失效及方向舵卡阻/失效场景,使设计结果满足适航要求。最后,对3种地面方向控制方式进行了权衡分析,并给定了一种推荐的地面方向控制方式。     

空间环境下COTS计算机的抗SEU容错体系结构设计

针对空间辐射环境下的单粒子翻转效应,结合COTS器件的特点,介绍了一种空间环境下COTS计算机的嵌入式解决方案,并结合应用的要求给出了抗SEU容错体系结构的设计方案—基于COTS器件的多级容错结构。文章分别从芯片级、模块级和系统级3个容错粒度展现了空间计算机容错体系结构的设计思路,最后还利用了混联模型分析并计算了系统的可靠度指标。     

遥测网络系统发展与展望

遥测系统对于评定航空航天飞行器飞行试验结果、故障定位、健康监测和趋势预测等具有非常重要的意义。近二十年来,高码率遥测体制、双向通信及网络化遥测等需求不断增长,美国靶场司令委员会（RCC）下属机构靶场仪器组（IRIG）将遥测网络系统TmNS纳入到IRIG 106标准中,代表了下一代遥测系统的发展方向。在介绍TmNS发展历程的基础上,对TmNS的概念定义、典型架构、分层模型和网络数据消息、系统配置管理、时间同步、服务质量QoS、路由、源选择、安全等关键技术进行阐述和分析,结合我国遥测技术发展现状,总结其对我国遥测技术发展的启示,并对TmNS后续发展进行展望。     

深入开展信息化二期建设，推进空管信息化工作

2009年是空管系统深化体制改革,推进持续安全,发挥一体化优势的关键一年,也是承接“十二五”规划的重要一年。空管信息化工作将秉承“统筹规划、分步实施、互联互通、服务安全”的指导方针,从空管实际情况出发,把握信息化发展趋势,以应用为驱动,以效用为核心,全面整合空管现有资源,建立以服务为导向的应用架构体系。     

软件定义航天器系统架构设计

软件定义技术的高速发展有望引发航天产业新一轮的技术革新。文章分析了未来航天器发展的总体趋势和软件定义航天器的发展现状;针对未来航天器灵活、自主和快速的发展需求,提出了一种软件定义航天器系统架构,其具有设计分层化、接口规范化、硬件通用化、功能软件化和资源虚拟化等技术特征。相比以往的航天器系统架构,它将软件定义扩展至整个航天器,并充分考虑了航天器的固有特征。文章分析了该架构对未来航天器发展需求的满足情况,梳理了开放架构与规范、器载操作系统、器载超算平台和安全机制4项关键技术,并提出进一步细化系统架构、形成标准规范的发展建议。     

天基边缘计算系统设计及关键技术

卫星具有覆盖范围广、抗灾害性强等特点,随着卫星研制与发射成本的不断降低,推动卫星与地面移动通信网络、物联网(IoT)、云计算中心深度融合,构建天地一体化网络和应用架构,已成为航天发展的重要方向。随着地面多用户、大数据量的接入,亟须开展卫星在轨数据处理技术相关研究,提升卫星的在轨服务能力和质量。本文提出了对卫星计算资源进行整合,构建天基边缘计算系统,并提出了天基边缘计算的3种资源管理策略和4种平台部署协同模式。此外,对天基边缘计算的优势和还需解决的关键技术进行了分析,并搭建了天基边缘计算原型系统,对不同计算卸载策略性能进行了分析。     

一种改进的三角形星图识别算法

传统的三角形星图识别算法冗余匹配多,对噪声鲁棒性差,为此,在传统三角形算法的基础上,提出了一种改进的算法。该算法思想如下：将观测三角形三个角距组成的平面的法向量向最优主轴投影,利用投影值进行索引,得到候选导航三角形后,利用角距进行匹配,若存在冗余匹配,再利用归一化的星等消除冗余匹配。实验结果表明：与传统的三角形算法相比,两者识别所需时间基本相同,但是改进的算法对噪声的鲁棒性更好,冗余匹配更少,识别率更高。改进的算法在质心偏差为0.5像素,星等噪声为0.5Mv时,识别率高达97.7%,传统三角形算法在质心偏差为0.5像素时,识别率仅为91.4%。     

神奇的“机器蛇”

蛇形机器人 “机器蛇”（Machinesnake）是一种蛇形仿生机器人,具有蛇类的外观体态、而且能像蛇一样蜿蜒爬行,向前运动。机器蛇柔韧性很强,能够抵达很多其他机械装置都无法到达的区域;如果将“机器蛇”的一端固定,那么它就变成一个具有冗余自由度的操作手,可以完成各种复杂的抓取动作,如在狭小的空间以及复杂环境下的避碰操作等。蛇形机器人在军事、民用和航天领域都具有巨大的应用前景。     

新一代运载火箭推进剂贮箱的冗余氦气增压系统

介绍了新一代运载火箭推进剂贮箱的冗余氦气增压系统组成和工作原理。分析了增压系统几种一度故障模式下的冗余功能。地面试验验证结果表明:该增压系统采用互为备份的增压主路和副路,副路是主路的完全冗余,有一度故障的容错能力,同时降低了对增压系统中减压阀性能的要求,减少了减压阀的设计难度,提高了氦气增压系统的可靠性。     

哈勃空间望远镜的成功秘诀

美国航宇局（NAsA）著名的知识共享杂志——《问杂志》曾刊载了弗兰克J．瑟珀里纳撰写的《将“哈勃”成功的秘诀用于“星座”》一文,作者通过自己作为“哈勃”项目负责人的亲身经历,讲述了“哈勃”成功背后的故事,以鲜活的例子论航天系统工程之道。文中阐述的“哈勃”成功的四大要素,即体系架构的开发、新技术的在轨应用、着眼未来和协同合作,对于航天工程项目管理具有深刻的启示意义。