基于模型的系统工程在航天器研制中的研究与实践

针对基于文档的传统航天器研制模式,存在着信息表示不准确、信息查找/更改困难等不足,指出基于模型的系统工程(MBSE)是解决这些问题的有效途径。根据MBSE的定义,分析其内涵;在继承国外实践成果的基础上,在航天器研制过程中进一步创新MBSE的理论,并应用MBSE理论指导航天器研制,以推动系统工程理论和实践的发展。     

千克重新定义研究的最新进展

经过几十年的发展,国际单位制基本单位——千克的重新定义以及向自然基准过渡取得了长足的进步。本文介绍了几种基于自然基准的千克定义方法及最新研究进展,阐述了各种方法的基本原理并分析了其优缺点,比较了各种方法的测量不确定度,在此基础上指出了千克重新定义方法的趋势和未来最可能成为千克自然基准的方法。     

基于二阶滑模的导弹控制系统设计

过载控制是近年来导弹控制律设计领域出现的一种新的非线性控制方法,引起越来越多的重视,但是在采用过载控制方法对侧滑转弯(STT, Skid-To-Turn)超音速巡航导弹纵向回路控制系统设计过程中,由于过载输出与舵偏输入之间存在非最小相位现象,导致系统零动态不稳定.提出用输出重定义将系统状态进行转换的思路,利用内部状态在平衡态时应具有的响应作为其期望参考轨迹,将输出跟踪转化为状态跟踪,以保证系统的零动态稳定.采用二阶滑模设计控制律,消除了一阶滑模所固有的颤振现象,用Lyapunov函数确定出控制器参数,保证了对系统输出的跟踪.鉴于攻角不易精确测量而导致了系统状态不完全可测,控制律设计过程中设计了攻角观测器解决了上述问题.系统仿真研究表明,根据上述方法设计的系统具有比较理想的稳定性和鲁棒性,同时具有更好的动态性能.     

基于内容统计分析的数字孪生定义研究

美国国防部最早提出利用数字孪生技术,用于航空航天飞行器的健康维护与保障。数字孪生可以达到缩短周期与降低成本的目的,作为航空发动机辅助研制技术将发挥越来越重要的作用。为了从第一性原理出发更好地认识与应用数字孪生技术,需要对数字孪生进行比较全面和相对准确的定义。以互联网搜索引擎、EI数据库、中国知网、万方、重庆维普等数据资源为采样源,采集来自科技文献、科技报告、企业白皮书、标准等的64种典型的数字孪生定义。通过对文献外部特征与内容特征的研究,得到数字孪生定义共性要素。通过对定义要素的词频统计分析,确定数字孪生定义的核心要素和补充要素,并构建了基于共性要素的通用数字孪生定义模型;通过对数字孪生定义要素内容聚类分析,得到数字孪生定义要素的具体表达。提出了针对数字孪生的核心要素的宏观定义和针对全部要素的微观定义。     

浅谈大型企业柔性共享计量测试平台构建

为应对数字经济时代的挑战，抓住新一轮科技革命和产业革命的发展机遇，国家计量发展规划指出建立国家现代先进测量体系，鼓励打造智慧计量实验室实施管理模式转型升级。文章围绕面向网络化、智能化重塑核心竞争力为背景，分析计量行业面临数字化转型的迫切需求，以信息技术为基石，以数据为驱动力，研究架构协同开发基础环境、智能计量业务环境和智慧数字管理环境，整体构建集开发、测试、服务为一体的柔性共享计量平台，重构技术体系、产品体系和服务体系，实现运营智能化、测试自动化、产品数字化、服务敏捷化，提升计量实验室的管理效率、人员能力和价值创造能力，为可持续高质量发展提供重要支撑，为大型企业计量实验室数字化转型提供参考。     

软件定义测控系统体系架构与关键技术

为了满足快速变化的民商航天测控需求和小卫星及大型星座的快速发展导致的测控任务爆炸式增长需求，将软件定义技术这一被认为改变游戏规则的革命性技术，从互联网行业引入航天测控系统，提出了软件定义航天测控系统体系架构，实现测控系统新一轮技术革新。文章首先分析了传统航天测控系统体系架构及存在问题，其次讨论了软件定义航天测控系统具有层次化设计标准，应用接口开放，系统集中控制，基础资源可灵活重组等技术特征。随后分析了该体系架构的优势及标准接口与规范、软件定义射频前端、软件定义信道和软件定义基带4项关键技术，并对软件定义测控系统发展作出了展望。研究结果表明相比传统测控系统软件定义航天测控系统架构更能满足日益发展的航天事业对测控资源的需求。     

面向云服务的直升机航电系统架构研究

为满足复杂环境下多样化任务需求，直升机正在向网络化、体系化和智能化发展，对航电系统的开放性和跨平台互操作能力提出了更高要求。本文分析了直升机航电系统服务化发展需求，提出了面向云服务的直升机航电系统架构，并探讨了云服务管理、资源云化与共享管理等技术，通过统一标准接口提升系统软硬件可组合及可扩展能力。