哥伦布航天器对轨道碎片撞击危害的设计考虑

简要介绍了欧洲空间局在执行哥伦布计划期间,在载人压力舱和有人照料的自由飞行器的设计阶段。对微流量和轨道碎片撞击危害的防护研究方面所做的主要工作。     

J2摄动下小推力碰撞规避轨迹优化方法

碰撞规避问题已逐渐成为相关领域的研究热点之一。在J2摄动环境下,讨论了小推力卫星最优碰撞规避机动设计问题,并提出了卫星碰撞规避和返航机动过程的高效算法。碰撞概率的计算是在地心惯性坐标系中进行的,而能量和燃料的最优控制计算则是通过对碰撞概率进行约束来实现的。不同于脉冲机动,本文考虑了J2摄动以观察其对小推力机动设计最优控制的影响。采用协态变量初值归一化方法有效提高了间接法求解燃料最优碰撞规避问题的效率。文中给出了有无J2摄动条件下的能量和燃料最优控制的仿真结果,并进行了比较。结果表明了本算法的有效性,在该算例下,当考虑J2摄动时,预计燃料消耗比不考虑J2摄动时节省约22.3%。     

卫星发射对空间碎片环境影响分析

未来航天发射情况直接影响空间碎片环境,必须对其进行合理规划,以维护外空长期可持续发展.利用中国自主建立的空间碎片长期演化模型（SOLEM）,结合蒙特卡洛方法,量化分析了空间物体发射数量、发射质量、发射面积等因子对未来空间碎片环境的影响,进一步研究了大型星座造成的未来空间物体碰撞次数和碎片数量的增加.仿真结果可为合理规划未来的航天发射规模提供理论依据.     

正撞击下双层墙结构防护屏防护性能仿真研究

文章利用AUTODYN软件对铝合金球形弹丸正撞击双层墙防护结构进行了仿真研究,比较了双层墙防护结构中铝合金材料和复合材料防护屏的防护性能。结果表明：在相同的面密度和构型下,双层墙防护结构中铝合金防护屏的防护效果优于复合材料防护屏。     

Dynamical evolution of high area-to-mass ratio debris released into GPS orbits

A large set of simulations, including all the relevant perturbations, was carried out to investigate the long-term dynamical evolution of fictitious high area-to-mass ratio (A/M) objects released, with a negligible velocity variation, in each of the six orbital planes used by Global Positioning System (GPS) satellites. As with similar objects discovered in near synchronous trajectories, long lifetime orbits, with mean motions of about 2 revolutions per day, were found possible for debris characterized by extremely high area-to-mass ratios. Often the lifetime exceeds 100 years up to A/M ∼ 45 m²/kg, decreasing rapidly to a few months above such a threshold. However, the details of the evolution, which are conditioned by the complex interplay of solar radiation pressure and geopotential plus luni-solar resonances, depend on the initial conditions. Different behaviors are thus possible. In any case, objects like those discovered in synchronous orbits, with A/M as high as 20–40 m²/kg, could also survive in this orbital regime, with semi-major axes close to the semi-synchronous values, with maximum eccentricities between 0.3 and 0.7, and with significant orbit pole precessions (faster and wider for increasing values of A/M), leading to inclinations between 30° and more than 90°.     

天基照相跟踪空间碎片批处理轨道确定研究

随着国内外天基观测空间碎片研究的展开,文章提出了利用跟踪卫星的CCD(Charge
Coupled Device)相机对空间碎片进行轨道探测的方法,首先建立了CCD照相观测模型和基于 照相观测 的空间碎片批处理轨道确定模型。通过对CCD相机底片归算方法的分析可知,利用
CCD相机所获得的观测数据与跟踪卫星的姿态无关,且其精度只与测量和坐标转换计算的精 度有关,在测量和计算中可获得较高的精度。分别对分布密度较高的低轨道和地球同步 轨道区域的空间碎片进行了定轨分析。仿真结果表明,定轨时采用两个跟踪弧段的照相数据 定轨精度大大高于一个弧段照相数据的定轨精度;跟踪卫星距离空间碎片越近,定轨精度越 高;低轨道空间碎片的定轨精度高于地球同步轨道上的空间碎片定轨精度。
     

一种测量雷达散射截面参数现场校准方法

雷达散射截面参数是测量雷达一项非常重要的技术指标,该参数的准确性直接影响雷达对被测目标隐身能力的判定。基于雷达散射截面参数有源定标技术、高精度雷达散射截面模拟控制技术、高稳定雷达散射截面回波信号合成技术等,实现对雷达散射截面参数的动态精确模拟,从而对测量雷达散射截面参数进行校准,通过外场条件下的量值传递,解决了测量雷达散射截面参数有源定标问题。     

俯斜墙背条件下朗肯与库伦土压力理论的研究

从挡土墙抗滑、抗倾覆安全系数和挡土墙的主动土压力两个角度，研究建立在朗肯土压力理论与库伦土压力理论基础上的不同主动土压力计算方法所带来的误差，认为在俯斜的挡土墙墙背条件下，应使用抗滑、抗倾覆安全系数来判断土压力计算方法是否合理。