美、苏、俄载人登月运载火箭特点分析

1引言 迄今为止,美国、苏联／俄罗斯的载人登月经历了两个发展阶段。在第一阶段（20世纪50年代末到70年代初）,美国和苏联为了政治目的展开了载人登月竞赛。美国执行了规模浩大的阿波罗计划,使用土星-1B运载火箭进行了不载人或载人“阿波罗”飞船的地球轨道飞行试验,并使用土星-5运载火箭发射“阿波罗”载人飞船登月。苏联也为执行载人登月计划研制了N-1运载火箭,但飞行试验全部失败,最终取消了登月计划。第二阶段是进入21世纪之后,     

基于地球红外背景模拟的 水云大气影响初步分析

为支持地球红外背景的模拟研究,以天基观测为前提,计算了2个大气窗口下,4个具有典型大气和地表特征的区域在水云大气下的路径透过率和各成分辐射亮度。通过相对变化比例,讨论了地球背景模拟中水云与地表的图像区分以及地域的影响。结果表明,水云对地球背景辐射传输影响显著:云层下方辐射会被强烈衰减,同时观测路径中的散射辐射大幅增强。在同一选定区域下,积云大气的观测路径亮度相对无云大气下变化最大,在相同水云类型条件下,大气散射和太阳散射亮度在不同区域区别较大,说明在模拟水云地球背景时不能忽略地域的影响。计算和分析结果可为地球背景模拟中的水云红外图像生成提供一定的数据基础和技术支持。     

低轨道航天器的表面充电模拟

为研究航天器表面材料在空间环境中的充电现象, 利用SPIS (Spacecraft Plasma Interaction System)模拟了航天器在低轨道等离子体环境中的表面充电情况, 通过对模拟结果进行分析并与实际观测进行比较, 可以看出模拟结果基本能够反映出不同性质材料之间的充电差别, 特别是导电材料与非导电材料之间的充电差别. 模拟得到的充电电位及充电时间与充电的一般理论计算结果符合较好, 且能够清晰反映出航天器运动中产生的冲击流及尾流的结构特征. 根据SPIS低轨道航天器表面充电模拟的特点, 认为SPIS的模拟结果是合理的.     

在轨跟踪与数据中继卫星测控关键技术(下)

(续上期)6星蚀地影、月影分别发生于地球和月球遮挡太阳到卫星的光线时。地影固定出现在太阳运行到赤道附近的每年春、秋分前后约23 d的凌晨,1年有90 d多。地影发生的时刻和持续时间与卫星的定点位置、轨道倾角有关。月影的出现与卫星位置有关,但无明显规律。6.1 TDRS地影根据地球-卫星-太阳的相对位置(如图7所示),设TDRS在距地心为r的点PT处,它与地日连线对地心的张角φ=arccosST·SS|ST|×|SS|,(21)式中:SS为O-XIYIZI系中太阳矢量。图7地球-卫星-太阳相对位置Fig.7 Position relationship among the sun,the earth and a sate…     

月球车地球敏感器图像地心位置提取算法

地球是月球上可视半径最大的天体,且在天球上运动范围较小,不存在升降现象.当月球车在月球对地面区域活动时,利用地球敏感器对地球成像可实现月球车长期自主天文导航.地球图像地心位置提取是利用地球敏感器进行天文导航的关键技术之一,直接决定了地球敏感器的观测精度.本文通过研究地球敏感器镜头投影模型分析地球成像规律,提出一种不受地相变化约束的地球敏感器图像地心位置提取算法,采用取半搜索法和循环搜索法两步实现地球真实边缘线的充分筛选,并基于此拟合地心位置.半物理仿真实验校验结果表明,本算法能针对不同地相图像有效提取地球中心,外符合平均精度约为9.78"~16.68",在实验条件随机改变的情况下,地心位置外符合精度标准差互差最大不超过0.98".     

天空实验室，美国空间探索的先锋之躯——纪念天空实验室41周年

1969年美国将第一位人类送上了月球,1973年,他们又将自己的第一个轨道空间站——天空实验室送入太空,其不仅为NASA取得了一系列空间科研成果,对于人类的空间探索而言更是意义非凡。1973年5月14日,NASA用土星五号火箭把无人天空实验室送入近地轨道,同年先后又发射了3次“阿波罗”飞船对接任务,分别称为天空实验室2、3、4号任务,恰逢天空实验室发射41周年之际,在此再次回首其辉煌的一生。     

FY-2C星研制过程中的质量管理

为满足用户对风云二号(FY-2)气象卫星的要求,在C星及后续星的研制和生产中实行全程质量管理.介绍了落实责任制,文件化质量管理体系的文件制订与宣贯,包括源头控制、不可靠因素改正、严格把关与彻底归零、验收质量控制的全程质量控制,质量复查,以及发射试验质量控制等措施.C星的成功发射和正常运行,证明了其研制过程中质量管理工作的科学性和有效性.这些经验也为05星的研制建立了良好基础.     

同步双小行星系统共振轨道设计

研究了同步双小行星系统中共振轨道的设计方法及演化规律。首先,基于双椭球模型建立探测器运动方程,并给出共振轨道初值选取方法。然后,利用改进并行打靶法,提出一种双小行星系统平面共振轨道两步修正方法。同时结合稳定性理论及分岔理论,给出双小行星系统三维共振轨道生成和延拓方法;最后,以双小行星系统1999KW4为例,设计了共振比为1∶1,1∶2,1∶3,1∶4,2∶3的平面和空间共振轨道族,并分析了共振轨道的特性及轨道周期和轨道能量的变化规律。给出的双小行星系统中共振轨道的设计方法具有普适性,对未来双小行星系统探测任务中的轨道设计具有一定的参考意义与借鉴价值。     

同波束干涉测量差分相时延观测模型研究及验证

针对月球轨道交会对接地面高精度引导需求,对同波束干涉测量差分相延观测模型进行分析验证。根据甚长基线干涉测量几何时延观测量同一波前的定义,推导出同波束差分时延观测量的观测模型。并提出一种精确的同波束干涉测量差分相时延闭合算法,同时结合SELENE任务实测的数据计算差分相时延闭合值,用于对观测模型进行验证。实测数据计算结果表明,采用本文提出的精确算法显著地消除同一波前差分相时延闭合值中的趋势项,差分相时延闭合值的精度在0.5ps~1ps范围内,验证了观测模型的正确性。该研究对于后续的月球交会对接地面高精度测定轨任务分析设计将具有一定的参考价值。     

基于逐步回归的模型误差估计及在天基测控系统中的应用研究

以双星定位系统的天基测控技术为应用背景,提出了一种能够自适应估计模 型误差的轨道确定方法。详细推导了观测模型中的系统误差形态,建立了能表征实际特征的 部分线性轨道改进模型,并利用二阶段法和核函数估计法对混合误差进行补偿,在此基础上 对补偿模型进行逐步回归分析,从中提取动力学模型误差,从而抑制了动力学模型误差的影 响,提高了轨道改进的精度。在本文的仿真环境下,部分线性轨道改进法能够有效抑制混合 误差对定轨精度的影响,提高天基测控的轨道确定精度。