仿真技术发展必须依托创新体系——李伯虎院士在国防科技工业系统仿真大会后一席谈

2015年11月15日,在北京航天工业发展大厦举行的“仿真的力量——国防科技工业系统仿真大会”上,中国工程院院士、航天科工集团二院科技委常务副主任李伯虎为大会做专题演讲,题为《复杂系统高性能仿真计算机系统研究》。李伯虎院士向现场500余名参会代表介绍了复杂系统、计算科学、高性能仿真技术、高性能计算机系统的内涵;其次,从满足两类用户——“复杂系统高端建模仿真用户及按需提供高性能仿真云服务的海量用户”及其三类仿真——“数学、人在回路、硬件在回路／嵌入式仿真”的角度,讨论了对复杂系统高性能仿真技术的技术需求,并介绍了相关的技术概况,进而提出研制复杂系统高性能仿真计算机系统的必要性。     

目标机动条件下的定点伴飞控制方法研究

对目标机动条件下的定点伴飞控制进行了研究。根据相对运动关系,建立适于伴飞模式的相对运动方程,将目标机动大小作为未知量加入相对运动方程,构建不确定系统。用LQR和Lyapunov法结合的方式设计相应定点伴飞控制律。理论证明了在目标机动时该控制律仍能实现系统的渐近稳定。仿真结果验证了该控制律的有效性。     

月球取样返回器回收半实物仿真系统研究

月球取样返回器回收半实物仿真系统是通过模拟返回器取压孔附近压力环境,将回收程控装置硬件实物接入仿真系统并构成实时仿真回路的半实物仿真平台。文章介绍了月球取样返回器回收半实物仿真系统的研制意义,对系统总体结构和设计方案、网络环境、运行流程和新的设计特点进行概括,在面向对象的基础上建立了分阶段的月球取样返回器降落伞回收系统整个工作过程的动力学模型,利用空投试验测量数据对模型的仿真精度进行验证分析,并对半实物仿真系统的实时性和压力模拟精度进行了分析。结果表明,半实物仿真系统的各项技术参数均达到设计指标,可为中国探月工程三期中月球取样返回器回收分系统的可靠性评估提供重要的技术支持。     

导弹弹射系统中缓冲制动锥的轴向冲击特性

针对壁厚线性变化制动锥的冲击力学特性,基于轴压力学模型,提出了等效速度概念,在综合考虑材料应变强化和应变率效应的条件下,按等效壁厚、等效速度条件下的分段能量等效原理得到了制动锥轴向冲击力学模型,并采用理论分析、有限元计算和实验研究相结合的方式研究了弹射系统中缓冲制动锥的冲击皱褶形成形态、冲击压缩量和缓冲力学特性,3种方法得到的结果基本一致,验证了所提模型的正确。所提出的制动锥轴向冲击力学模型可为制动锥的初步设计、实验规划以及武器系统的发射动力学分析提供参考。     

一种开闭式泵试验系统及控制方法

针对泵试验开式系统NPSHr测量精度低、大功率泵闭式系统发热量大的问题,提出了一种开闭式泵试验系统的设计及控制方法,该系统能完成各试验数据的采集、显示、处理、自动调节、校正和打印。通过储水罐的等流量调节,使试验系统更加稳定、可靠,精度也大为提高。     

折纸技术，让太空盛开“太阳花”——NASA研制可折叠的太阳能板

太阳能板是太阳能发电系统中的杨心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。在太空中,太阳能板源源不断的吸收能量,供给卫星、航天器的运行,未来还可能采集太阳能量,之后传输至地面。然而单体太阳电池必须以组件方式提供电源,这就使得太阳能板向太空的运输形成了新问题,不过,最近科学家将古老的折纸技术应用于太阳能板上,赋予了运送太阳能板进入太空的新方式。     

美SBIRS发展遇困

正目前,美空军的"天基红外系统"(SBIRS)的第1颗、第2颗卫星(GEO-1、GEO-2)已经入轨,第3颗、第4颗卫星(GEO-3、GEO-4)正在进行测试及最终集成,第5颗、第6颗卫星(GEO-5、GEO-6)尚处于生产阶段。据报道,GEO-5、GEO-6的发展遇到了困难。美参议院发布的《2014国防授权法案》指出:计划于2020年左右才具备运作能力的GEO-5、GEO-6,搭载的传感器还采用的是30年前的图像记录焦平面技术,国会建议改为采用最新的数字化焦平面技术。美空军表示,这一改动可能导致GEO-5、GEO-6的交付时间推迟2年,成本增加4.24亿美元。     

航天项目管理——高技术复杂项目管理

航天项目是高技术项目。航天项目管理是高技术复杂项目管理。人的动机和行为的不确定性以及高新技术的挑战是复杂性的重要根源。高技术项目组织管理需要系统思维,高技术系统研制要采用系统工程方法。系统思维和系统工程方法是项目管理者应对复杂管理局面的有效方法。     

用于监控和数据采集的微小卫星星座系统设想

利用微小卫星星座代替陆基方式,完成监控和数据采集(SCADA)系统进行数据采集传输任务的方案由数据采集与传输分系统、远程用户分系统和综合管理中心分系统组成,可以对各类SCADA终端设备状态数据进行实时采集与传输,从而满足覆盖区域广阔、地理环境复杂的大型工程需要。分析表明,该方案具有全球覆盖、部署便捷等优势,仅须利用36颗微小卫星,就可以实现对南北纬60°区域的全时覆盖,适合在我国和国外应用。     

高分一号卫星正式投入使用服务国计民生

2013年12月30日,高分一号卫星投入使用仪式在京举行,标志着我国高分辨率对地观测系统重大专项首发星正式投入使用。