考虑能量最优的集群航天器避碰规划

针对传统集群聚集算法在航天器集群规划应用中存在燃料消耗大、不均衡以及耗时过长等问题,提出了向心聚集的能量最优聚类避碰算法。该算法首先基于集群相对运动方程与有限时间的能量最优模型,建立了自适应的向心聚集的能量最优模型;在此基础上,对于耗时较长且碰撞的问题,提出一种基于能量最优的聚类避碰算法,以模块间安全距离矢量作为避碰约束,将能量消耗作为聚类算法指标进行改进。仿真验证表明,该算法可以自适应选取集群聚类的中心,有效避免碰撞,减少集群聚集总能量的消耗以及模块间能量消耗的不均衡性,使得工质消耗达到全局最优,且耗时仅有常规遗传算法的万分之一。该算法为集群快速安全聚集提供了思路。     

火星探测UHF频段原位通信关键技术研究

火星是人类探索太阳系的下一个里程碑,由于地球和火星之间的距离非常遥远（最远距离约4亿千米,光行时约22min）,为了最大限度地完成火星车和地球之间的高效通信,火星车和火星环绕器之间的器间原位中继通信技术就显得尤为重要。针对大椭圆轨道下器间通信信噪比低、信号参数变化快、全自主要求高及质量功耗约束极为严苛等难点,提出了一种UHF频段器间原位通信技术,主要包括超高灵敏度高动态自适应信号解调、高精度多普勒测量、基于CCSDS Proximity-1的协议一体化集成融合和面向火星复杂环境的高集成度高收发隔离产品工程化设计,实现了捕获灵敏度优于-141dBm、解调灵敏度（1kbit/s）优于-134dBm、频率动态范围优于±26kHz、多普勒测量精度优于10mHz、收发隔离大于180dB、弧段内全自主高可靠高吞吐率通信及基于架构统型的系统/单机极限优化,相关指标优于美国系列火星探测器中的“Electra”。经祝融号火星车和天问一号火星环绕器、ESA“Mars Express”火星轨道器在轨实际测试,测试数据符合预期,为中国首次火星探测的圆满成功做出了重要贡献。     

流程图转变成箭线图的基本规则

本文详细地论述了由流程图演变成箭线网络图的整个过程。指出,通过添加虚箭线的方法可使流程图转变成箭线网络图,但它含有许多多余的虚箭线,因而不是最优箭线图。本文在理论研究及大量实践的基础上,确定了活动之间相互关系的4种形式,并针对这4种形式指出了4条去掉多余虚线的法则及一条添补必要虚线的法则.可以证明,用这些法则设计的网络图是最优网络图。 最后,文中简要介绍了从流程图转变成最优箭线图的计算机算法。编制的软件可在微机上实现网络图的自动设计及绘制、时间参数的计算等项工作。软件功能齐全,具有很大的实用价值。     

一种面向对象的产品结构与配置管理

面向对象的建模方法是目前较为先进的建模方法之一，本文针对目前产品数据管理（Product data man-agement）系统中的产品结构与配置管理模块存在的一些不足，根据面向对象建模的思想提出了一种基于一类产品的结构模型，即产品类属模型，以此为基础，提取产品类属模型中的各实体并建立相应的类，从而实现一种面向对象的产品结构与配置管理。     

基于约束描述的设计过程模型研究

设计过程模型（ＤＰ模型）和约束描述机理的建立，可以使造型设计摆脱细节结构设计的局限，多方位地参予创造性的设计活动，同时可以实现模型描述与模型数据的分离。模型描述建立在较高的信息抽象层次之上，便于创造自然化、智能化的设计环境。模型数据通过模型描述的自动转换来产生，是一个逐步细化和完善的过程。ＤＰ模型还用于支持变型设计。     

一种基于面向对象原理的PDM产品模型框架

面向对象技术在信息系统建模方面的应用越来越普遍 ,本文针对 PDM的发展趋势及存在的问题 ,结合面向对象技术的思想和方法 ,借用人工智能语义网络中的术语对对象与类的关系加以描述 ,分析了产品数据模型 ,并将其在 PDM系统中划分为项目、组织、工作流程、设计资源、产品类属构型、产品构型和文档等 7个视图 ;在此基础上 ,利用面向对象建模方法对各视图在 PDM中的实现进行了研究。     

自由曲面构件的纤维铺放路径规划

针对复合材料纤维铺放工艺及其设备控制的特点,提出了复合材料构件CAE/CAM一体化纤维铺放路径优化设计方法。通过对构件模型的有限元分析,获得构件的内部应力分布,根据主应力的大小和方向合理规划出若干基准纤维铺放路径;提出了基于等距线、等分点原理的两种算法,对基准铺放路径进行均匀密化,实现整个构件曲面的纤维铺放路径规划;讨论了铺丝宽度和铺放精度的控制策略,并给出了铺放头压辊中心控制轨迹,以满足纤维铺放机械手的控制需求。     

基于空间修剪法的配置设计

配置设计问题是在给定的组件中选择组件,构成能够满足特定需求和约束的产品。为了提高配置问题的求解效率,本文提出了一种配置方法——空间修剪法。该方法由“模块类修剪”、“模块属性修剪”和“模块关系修剪”3部分组成。文中通过在组合配置前将违反约束的侯选模块删除,避免了因此而产生的无效配置操作。此外还应用遗传算法的编码原理建立产品方案的描述方法,用模式表达配置空间,从而将对空间的修剪转化为对编码的操作。通过定义匹配因子来反映约束与编码的关系,并由此建立了基于模式操作的各种修剪算法。     

航天复杂产品研发中的环境适应性设计

根据航天产品近几年的现状和发展特点,分析了航天复杂产品诱发环境和产品环境敏感性变化趋势,列举了一列产品设计中容易被忽略的微环境因素,提出了复杂产品环境适应性设计的基本原则和产品研发中从多个层面考虑环境适应性及研发成本的具体思路。     

电弧熔丝增材制造复合填充路径规划算法

合理的路径规划可以提高电弧熔丝增材制造成形零件的表面质量和强度。针对电弧熔丝增材制造的特点,将多种增材制造路径规划算法相结合,提出了一种复合路径规划算法,实现了单空洞截面的填充,并进一步讨论了其他类型截面的路径规划方法。在填充截面过程中,内外表面采用轮廓偏置路径填充,保证了零件的表面质量;零件内部采用改进的扫描线算法进行填充,减少了空行程,提高了成形效率。实验验证了本文算法填充复杂截面轮廓的可行性。