A multi-disciplinary plan for easier access, management, and analysis of science data

NASA's COST LESS Team is pursuing strategies to reduce the cost and complexity of planning and executing space missions. The team's technical goal is to reverse the trend of constructing unique solutions for similar problems. To this end, the team is exploring ways to represent mission functionality in terms of building blocks and is discovering approaches that could accommodate the same building blocks for seemingly disparate activities, such as organizing processed telemetry data, controlling onboard experiments, searching science archives, reducing and presenting information to science users, and supporting educational outreach. Reusable object technology (UOT), a research undertaking by the authors, is showing promise in recognizing similarities in functions which were previously viewed as unique because they appeared in different programs or mission phases. Since UOT is aimed at being implementation independent (i.e. the function performed could be accomplished manually, by an automated process, by a specialized instrument, etc.), no premature judgment for automation or autonomy need be made. In this paper, the authors attempt to strike a balance between theory and reality as they describe UOT, including its beginnings, its underpinning, its utility, and its potential for achieving substantive reductions in cost and complexity for the Agency's space programs. The authors discuss their collaboration with the Center for EUV Astrophysics, University of California, Berkeley to reduce the cost and complexity of science investigations. Their multi-disciplinary plan incorporates both UOT and a complementary technology introduced in this paper, called interactive archives.     

基于隐式位姿空间分层量化的空间机械手无碰撞路径规划方法

本文在概述空间机械手无碰撞路径规划问题的特殊性的基础上提出了相应的路径规划策略。依据这些策略，本文描述了一种基于隐式位姿空间分层量化的路径规划划方法，并通过仿真验证了所提出规划策略和规划方法的有效性。     

航天器自主运行技术的进展

阐述了航天器自主运行的概念、目标和任务。对自主运行和传统测控方式进行了比较。最后重点介绍了航天器自主运行技术的进展情况。文章分4个部分介绍自主运行技术。首先介绍了2种自主运行体系结构，它们是自主运行各种功能集成的基础。第2部分介绍了2种智能规划与调度技术。第3部分介绍了基于模型的故障诊断与系统重构技术。第4部分介绍了有效载荷数据自主处理的进展情况。最后进行了总结并介绍了与自主运行相关的其他技术。     

会议筹备优化设计

根据代表回执的住房要求数据,通过曲线拟合估计出本届与会代表人数,定义了距离数量指标和代表满意数量指标,并对指标赋予权重,再利用线性规划,建立优化模型,得到应预定的宾馆及每个宾馆应预定的房间;对会议室的租借问题,将各分组会议分为三个级别,并根据其重要性赋予相应的权重,再结合与会代表总人数,求得各级别会议的与会代表人数,选定会议室;对租车方案,以租车总费用最少为目标函数,以租借三种类型作为约束条件,建立优化模型,利用Lingo软件编程求解。     

考虑协同航路规划的多无人机任务分配

针对多无人机任务分配与协同航路规划问题，以分布式合同网拍卖算法为基础，构建无人机集群任务拍卖架构与拍卖收益函数，结合模拟退火算法协调任务执行次序，采用A^*算法完成两任务点间航程预估，在任务分配阶段同步完成多无人机间协同航路的初规划，确定最佳任务执行次序，实现任务分配与协同航路规划的紧耦合。仿真结果表明，在考虑禁飞区、障碍威胁情况下，该算法能够有效完成多架无人机不同类型任务的分配，且目标分配、执行次序合理，总执行代价小，各机间负载均衡；在任务分配阶段考虑协同航路规划具有明显的效果，能够有效提高任务分配的合理性。     

ERP设备管理软件中数据库的跨平台研究

ERP系统的顺利实施可以实现对企业资源的合理调配,满足最大化地创造社会财富的要求。本文依据在ERP设备管理软件的实际开发过程中使用到的一些数据库技术,通过实例介绍了在ERP系统的开发设计中如何实现数据库的跨平台特性。     

空间站应用的发展及存在问题

简要介绍了国外载人空间站应用的发展和"国际空间站"应用的现状,重点总结和分析空间站应用面临的挑战性问题,包括应用人时不足,建设进度推迟,有效载荷配置不到位,运输能力不够,供电欠缺,设备和器材无序安装与存放,缺少合理建造与应用的综合规划和协调程序,以及潜在的设备故障与人为失误,同时,给出了解决这些问题的思路和途径。     

“多对多”模式下GEO卫星在轨加注任务规划

随着在轨服务技术的发展和对航天器发射运营成本的控制，航天器在轨服务模式将由“一对一”服务逐步发展为“一对多”“多对多”的服务模式。在具有多个服务目标的模式下，针对服务航天器的任务分配与规划将变得尤为关键。因此，本文研究了多服务航天器为多个地球同步轨道(GEO)卫星进行在轨加注的任务规划问题。首先，考虑服务航天器容量约束、服务路径约束等多类约束条件，以最小化燃料消耗为优化指标，以每个服务航天器的服务顺序为决策变量，建立“多对多”在轨加注任务规划模型。其次，针对遗传算法局部搜索能力差、易陷入局部最优的缺陷，设计了一种将大邻域搜索算法和遗传算法相结合的混合启发式算法(LNS-GA)，用以求解该任务规划问题。该算法利用大邻域搜索算法中的“破坏”和“修复”思想，对遗传算法每一代种群中的精英个体进行进一步的迭代搜索，从而增强算法的局部搜索能力。最后，通过设定的仿真场景与单一遗传算法进行仿真对比，验证了本文所提出算法的有效性和优越性。     

遥感卫星动力学频谱规划

频谱规划是无线通信领域的概念.介绍了在遥感卫星动力学设计中的动力学频谱规划方法,通过合理的动力性频率设计,避免星上周期性活动部件与低频密集模态的挠性附件因频率接近而发生耦合振动,确保高精度遥感探测卫星具有足够的指向精度和姿态稳定度.以某高轨遥感卫星为例,通过规避5项干扰力矩对卫星的影响,确保指向精度和稳定度指标的实现.     

RLV末端能量管理段轨迹在线规划与制导

针对可重复使用飞行器（RLV）末端能量管理段利用数值优化算法在线规划轨迹的实时性无法保证,工程应用性差的问题,在末端能量管理段的航向调整段（HAC）轨迹前增加直线预测捕获段(PASL),并在该阶段提前完成末端区域能量管理(TAEM)段轨迹的在线规划,从而降低工程中对轨迹在线规划方法实时性的高要求。首先,通过求解零气动角下的质点运动方程解析解,得到直线预测捕获段结束点的飞行状态预测值作为TAEM段轨迹的初始点状态。然后,在线求解以航向调整段进入点飞行器航向角偏差最小为目标函数,以动压、过载和速度滚转角限制为约束的非线性规划问题,得到航向调整螺旋线中心的最优位置。最后,设计了以规划轨迹确定的标称气动角指令为前馈,以跟踪偏差的比例+微分律生成指令(PD)为反馈的TAEM段制导律。算例仿真校验了本文基于弹道预测的末端能量管理方法的有效性。