空间技术成果摘得中国专利金奖

由国家知识产权局和世界知识产权组织共同主办的第十五届中国专利奖2013年11月11日在京揭晓。其中最有分量的中国专利金奖由中国空间技术研究院502所的“一种非太阳同步轨道卫星双轴帆板控制方法”等20项发明、实用新型专利获得。     

苦追十年——“罗塞塔”同彗星交会

8月6日,飞行了10年的欧洲空间局＂罗塞塔＂探测器与＂丘留莫夫-格拉西缅科＂（67P）彗星相遇,进入彗星研究方面最为激动人心的阶段,期待＂罗塞塔＂这位率先与彗星＂亲密接触＂的使者为我们带来的惊喜。另外,印度首个火星探测器＂曼加里安＂和美国＂火星大气与挥发物演变＂探测器即将进入火星轨道,日本将发射＂隼鸟＂-2小行星探测器。当这些人类的使者与星星相遇后,会发生什么故事呢？     

低地球轨道环境原子氧对航天器表面材料聚酰亚胺作用的数值模拟

在建立数学物理模型的基础上，对氏地球轨道环境和地面实验环境下，有无保护层的聚酰亚胺所受原子氧冲蚀作用进行了进行了成功的数值模拟，获得了具有工程应用价值的数值计算结果，并讨论了数学物理模型中各参数对基蚀曲线形状的影响。从数值模拟结果和美国太空实验结果的比较可以看出，本文数据模拟的结果是正确的。该项工作对航天器的设计具有重要指导意义。     

"火星快车"轨道器简介

“火星快车”选在今年5月底或6月份发射,考虑的是这时火星和地球的相对位置。此时发射可使探测器的飞行路线最短,而这样的机会每26个月才出现一次。探测器脱离地球踏上飞往火星的旅程后,将以相对于地球10800公里/小时的速度进行6个月的行星际巡航飞行。2003年12月抵达火星前5天,它将把“猎兔犬”2弹射出去,由其自己飞向火星表面上的正确着陆场。轨道器则将通过机动进入一条大椭圆轨道,使之能由此进入其近极工作轨道。“火星快车”项目经理鲁迪·施密特称:“这次任务是一项令人激动的挑战。‘火星快车’将先在太空中长时间飞行,然后完成关键…     

中国海洋一号卫星在轨性能评估

对中国海洋一号卫星的在轨测试情况进行了详细的论述,介绍了卫星业务运行的情况,并对在轨数据进行了综合分析,为后续卫星的设计提供参考和借鉴。     

基于代理模型的大型民机机翼气动优化设计

先进的气动优化设计思想与方法,对于提升大型民机气动与综合性能具有至关重要的意义。探讨了大型民机超临界机翼气动优化设计的基本准则和要点,并结合代理优化算法,提出了一种面向工程应用的多轮次高效全局气动优化设计方法。首先,通过一系列解析函数/翼型/机翼优化测试算例进行了验证。其次,将所提出的方法与人工修型相结合,开展了针对宽体客机超临界机翼的两轮气动优化设计,使其气动性能得到显著改善。最后,采用不同的雷诺平均Navier-Stokes（RANS）方程求解器对安装优化机翼的全机巡航构型进行了典型状态的气动性能综合评估。研究结果表明,所提出的代理优化算法具有很高的优化效率、较强的约束处理和全局优化能力;将所发展的基于代理模型的多轮次气动优化设计方法与人工修型相结合,能够获得满足设计要求的气动外形,验证了该方法在大型民机超临界机翼气动设计中的有效性和工程实用性。     

交会对接任务轨道控制规划设计与实施

针对我国空间交会对接轨道控制规划技术,研究了轨道交会优化、应急轨道控制、安全轨道防护和发射窗口规划等一系列关键问题。设计了全寿命周期交会对接任务轨道控制规划方案,从目标飞行器发射到飞船返回,对轨道控制进行了全程协同、全局优化。设计了相位、高度、圆化度多目标融合控制算法;建立了规划变量对远距离导引终点六自由度的独立控制方程;设计了标称整体规划与动态逐级规划相结合的多模式规划策略;基于导引终点整体调整和局部调整的方式,实现了正常和应急条件下天地导引交接点的动态规划;提出了基于飞行控制过程建模的导引终点精度分析方法,确定了地面导引向自主导引切换的关键判据;建立了多约束交会对接发射窗口模型,构建了多任务多年度发射窗口集合。交会对接轨道控制规划技术成功应用于神舟八号、神舟九号和神舟十号交会对接任务。     

月地返回轨道误差分析和第一次中途修正时机

分析了月地返回飞行过程中的误差因素和量级采用蒙特卡洛法和统计理论,定量分析了月地返回轨道入轨时刻误差、入轨状态误差、入轨控制误差、转移段定轨误差、中途修正控制误差等各种误差对轨道终端参数的影响。给出了月地返回轨道中途修正的计算步骤,然后以预期再入时刻和目标再入点为修正目标,采用微分改正法计算中途修正所需的速度增量。结合误差分析结果和测控条件,给出第一次中途修正时机的建议和一个具体算例,计算结果表明所提中途修正方法和策略可以修正入轨误差、定轨误差和控制误差的影响,使月地返回轨道可以按预期的再入时刻返回预定再入点。     

系列化构型运载能力设计余量留取方法研究

调研了美国航天型号研制中设计余量留取的情况,结合系列化构型论证工作,对运载能力设计余量留取问题进行了初步研究,分析了关键参数对运载能力的影响,针对不同目标轨道、系列化构型的差异,探索得到了运载能力设计余量差异化留取的方法。