Encounter trajectories for deep space mission ASTER to the triple near Earth asteroid 2001-SN263. The laser altimeter (ALR) point of view

In cooperation with Russia, the Brazilian deep space mission ASTER plans to send a small spacecraft to investigate the triple asteroid 2001-SN263. The nearest launch opportunities for this project include June 2022 and June 2025. One main exploration campaign is being planned with focus on the largest asteroid (Alpha). Among the instruments under development, a laser altimeter (named ALR) was preliminarily designed and presented in 2010–2011. Many studies to define mission and instruments requirements were performed aiming at the characterization of important issues for the successful realization of the mission. Among them, the identification of a suitable trajectory that could be followed by the ASTER spacecraft in the encounter phase, when the main campaign will take place. This paper describes the effort undertaken with focus on the laser altimeter operation. Possible encounter trajectories were modelled and simulated to identify suitable approach parameters and conditions allowing the accomplishment of the intended investigation. The simulation also involves the instrument operation, considering approach geometry, attitude, relative motion, time/date, and the dynamics of the main asteroid. From the laser altimeter point of view, keeping in mind the desired coverage results (50% minimum surface coverage of asteroid Alpha, complying with horizontal and vertical resolution requirements), results point out crucial features for the encounter trajectory, like the need for a small inclination (10^-6 degrees; with respect to the asteroid's orbit), the most favourable spacecraft positioning (between the Sun and the asteroid) and pointing condition (back to the Sun), the minimum amount of achievable surface coverage (58%, focused on central areas), and the most proper time to conduct the main campaign (January 2025). Concerning the instrument, results offer refined values for divergence angle (500 to 650 μrad, half-cone), pulse repetition frequencies (from 1/20 to 1 Hz), and consequent data generation rates. A simulation tool that can use any 3D generated trajectories as input data was created for the analyses presented here. Although created for the ALR in this mission, this simple analysis tool can be adapted to other instruments in this or other missions.     

基于双方态势的机载光电探测系统的能力研究

针对作战环境下机载光电探测系统的探测能力评估,通过对作战环境和探测概率特性的分析,构建了机载光电探测系统探测能力包线模型。经过仿真分析,所建立的探测能力包线随着相对进入角、方位角、俯仰角、背景辐射和系统性能的变化而呈现不同的变化规律,基本符合实际情况,同时给出了最佳的探测方位。     

发动机凸轮靠模制造实践与分析

通过叙述标准轴（原始靠模）的选择，修正标准轴的刮削，靠模的反靠，工件凸轮的磨削，以及标准轴和工件凸轮轴的检测，“补偿反靠”的工艺过程等，阐明了发动机凸轮靠模的制造方法与过程     

改进的Kohonen 网络在航空发动机分类故障 诊断中的应用

针对传统Kohonen网络对未知样本识别时的不可辨识性和分类结果不惟一性问题,利用改进的Kohonen网络对航空发动机进行分类故障诊断,并利用混合粒子群优化算法对网络连接权值进行优化,以提高Kohonen网络在分类故障诊断中的通用性和容错能力。对GE90发动机的孔探图像纹理特征识别进行对比。结果表明:改进的Kohonen网络在分类故障诊断中有较强的实用性,分类准确率高于常用神经网络模型和支持向量机的。     

三浮陀螺有源磁悬浮位置信号采集电路研究

三浮陀螺仪对磁悬浮定中精度提出ε≤0.27 μm要求,位移信号采集电路的灵敏度应该高于该要求,电路设计目标定为0.09μm,可以从位置信号采集电路L-R电桥、调理电路和A/D转换电路三部分保证这一目标.给出了两种最佳匹配电阻的估算方法,基于实测电感带入经典公式估算法和电磁仿真软件FLUX估算法,结果表明实验测试的最佳匹配电阻一般高于估算值约30％.推导了调理电路性能指标和A/D转换电路位数与定中精度的关系,结合试验验证了电路设计指标优于0.09μm,完成电路设计任务.     

机载电子设备电磁兼容检测软件设计

提出了一套针对机载电子设备电磁兼容性检测系统的辅助测试软件设计的整体方案.该软件紧密结合用户的需求并充分考虑到操作人员的知识结构,具有智能化提示和分析、评估等功能,能够引导操作人员从初步分析人手,然后结合实际测试进一步对初步分析得到的结论进行验证、评估和最终判定,结果以评估报告的方式给出,并在需要时给出专家解决意见.该软件适应于实际需要,可以大大提高问题解决的时效,对装备任务的顺利实施和维护保障具有重要的实用价值,是检测系统的重要组成部分.     

深空撞击载荷总体技术分析与效能仿真

以近地小行星2016HO3为深空撞击目标开展科学探测,从爆炸成型弹丸技术、安全可靠爆炸技术、撞击载荷分离技术、撞击效能仿真技术等7个方面系统详细地进行了基于聚能爆炸成型弹丸的撞击载荷技术体系解析与技术内涵阐述,给出了深空撞击载荷初步总体设计方案;通过弹丸撞击靶板的数值模拟仿真,得到了撞击速度在0.2～0.4 cm/μs...     

潜在威胁小行星碰撞防御的计算与分析

研究了采用碰撞的方式进行小行星防御的动力学问题。采用多面体模型来建立小行星的外形模型,以碎石堆模型来建立小行星的结构模型,计算了小行星受到与其密度和材质相同的球体高速碰撞过程和碰撞后的碎石分布。计算过程在考虑了小行星与碰撞球体的接触形变以及小行星内部组成碎石堆的接触形变条件下,计算了碎石堆内部的相互引力、法向接触力、切向静摩擦力、切向动摩擦力和滚动摩擦力矩。以小行星101955 Bennu(中文名贝努)为对象计算了潜在威胁小行星的碰撞防御过程的动力学行为。结果显示:采用高速碰撞的方法进行小行星防御可以有效地将小行星撞成大量碎小的石块,且该方法具有核爆的方法不可比拟的优势,即对空间环境无污染。     

双体小行星系统平衡态与稳定性研究

由于双体小行星独特的运动形式可为行星的演化提供重要线索,因而成为小行星探测中的热点目标。基于双椭球体模型研究了双小行星系统的相对运动、平衡态及稳定性。首先基于双椭球的全二体模型建立了双星系统相对运动的动力学方程;其次利用拉格朗日方程,通过求解系统角动量和能量,建立了双星系统平衡态对应的状态约束;最后给出了通过零速度状态曲面判断双星系统平衡态稳定性的一般性方法,在此基础上分析了小行星物理参数变化对系统平衡态稳定性的影响。研究可为未来双体小行星系统探测任务中的轨道设计与控制提供重要的理论参考。     

反潜直升机搜潜效能分析

作为战术反潜的主要手段,反潜直升机已成各国海军的重点研制装备。考虑反潜直升机所搭载的众多探潜设备,包括雷达、红外前视仪、声纳浮标和磁探仪等,在详细分析上述搜索设备性能的基础上,针对应召和巡逻两种典型搜潜方式进行了典型组合搜潜方案的效能分析。仿真分析验证了组合搜潜方案的合理性与可行性。