基于闭环解析解的可重复使用运载器轨迹在线生成方法

The relationships between path constraints such as heating rate, dynamic pressure and aerodynamic load and velocity during entry flight are analyzed in  r-V  plane for an entry vehicle with mediate high lift to drag ratio. Through derivation and integration, a unified formula for path constraints is obtained in  r-V  plane. Based on the unified formula and several characteristics an analytical solution is obtained,and an online trajectory generation method is developed. In the method, the coupled longitudinal and lateral motion is considered, and can make the best use of flight capability and satisfy path constraints. Trajectory generation cases with different flight mission and downranges are tested. Simulation results demonstrate the capability and efficiency of the trajectory planning method in dealing with path constraints.     

太空探索公司要研制全复用型“猎鹰”9火箭

9月29日,美国太空探索技术公司创始人和首席执行官马斯克称,该公司打算研制“猎鹰”9火箭一种完全可重复使用的型号。重新设计的“猎鹰”9火箭将采用能利用自身动力飞回发射场的第一和第二级。现有的一次性使用“猎鹰”9火箭目前正在为飞往国际空间站的一次关键性商业货运补给能力验证任务做准备。马斯克说,火箭重复使用是非常难的工程问题,太空探索公司并不能保证肯定能让“猎鹰”9火箭实现完全可重复使用,但一旦成功,这将带来发射费用的显著下降。他说,现有“猎鹰”9火箭的成本约为5000万美元～6000万美元。所以,若火箭能重复使用1000次,该火箭发射的资本成本将只有约5万美元。     

从童谣中飞出的“龙”飞船

美国当地时间5月22日3时44分,搭载"龙"飞船的"猎鹰"9号火箭,从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空。美国太空探索技术(SpaceX)公司发射的"龙"飞船,携带大约半吨补给物资前往国际空间站。这是世界第一艘向空间站发射的商业飞船。美国总统奥巴马首席科学顾问霍德林在飞船发射后说:"每一次航天发射都令人兴奋,但这一次尤其激动人心,因为它可能代表美国航天进入一个新时代。"     

群雄逐鹿，“龙”登顶

由于航天飞机计划远未实现通过可重复使用来降低成本的目标,还发生了两次航天飞机失事,14名航天员遇难的灾难性事故,最终导致美国下决心终止耗资巨大的航天飞机项目,启动“星座”计划。     

基于反馈线性化的可重复使用运载器上升段闭环制导

可重复使用运载器上升段轨迹跟踪是通过姿态跟踪间接实现的,采用开环制导方式,气动或者推力的不确定性可能会导致轨迹末端高度偏差较大,因此研究一种合适的闭环制导方式是非常必要的.本文采用基于输入输出反馈线性化的技术设计上升段标准轨道的跟踪方法,结合上升段飞行特点,动力爬升段和无动力爬升段分别通过反馈线性化技术将高度转化成与俯仰角和迎角的线性关系,然后通过线性系统技术设计闭环制导律,易于工程实现.非线性仿真结果表明,设计的制导策略能很好地实现轨迹跟踪.     

可重复使用飞行器进场着陆拉平纵向控制

针对可重复使用飞行器（RLV）进场着陆拉平段的纵向控制问题,提出了反馈控制与前馈控制相结合的复合控制策略。设计反馈控制律参数,在此基础上基于时间加权高度跟踪误差/误差变化率平方积分指标优化设计前馈控制律参数。按输入补偿的前馈控制在不影响系统稳定性的前提下,提高了RLV对拉平着陆轨迹的跟踪精度,减小了RLV的接地散布。提出了基于积分器初值的控制律平滑切换方法,实现了RLV起落架释放前后不同控制律之间的平滑切换。仿真验证了拉平纵向复合控制和拉平过程中不同控制律之间平滑切换方法的有效性。      

J-919“黑龙”空天战斗机

J-919黑龙航空航天战斗机,简称空天战斗机。这是一种可在大气层内、外活动,并可重复使用的空天作战武器。它像常规战斗机一样在普通跑道上水平起降,不同的是它使用火箭/冲压组合发动机。J-919战斗机作为一种高超声速空天作战武器,具有效率高、反应快、无需载机或运载火箭等优点,是全球范围有人驾驶打击武器的首选。J-919还可用于摧毁人造卫星、拦截弹道导弹等特殊任务。当     

与仪器无关的测试软件框架允许硬件和软件重用

我们正从面向目标的软件执行过程得到收益,该软件的执行是ABBET（IEEE-1226）面向信号的测试框架。在工厂中,我们开发出了测试软件。该软件中没有测试设备的任何仪器知识,因此,我们现在能选择是否在运行前采用IEEE-488数字万用表或VXI示波器或手动数字万用表来测量电压,当仪器陈旧时,我们能够在不影响测试软件的同时在不同试验设备上或采用不同种类的仪器来运行测试软件,我们能够在不影响几个测试软件构型的情况下在多导工厂中修改仪器,其中测试软件是由几个分立组织控制的,使用由IEEE-488仪器组成的测试设备框架开发的一组测试可以很容易地迁移到基于VXI的标准测试设备中,除硬件独立性而外,框架支持高度抽象的测试语言,这种语言允许创造无显著特点的测试方法。这种方法在很大程度上使再使用程序中的测试算法的努力变得容易。     

重复使用运载器基于轨迹线性化的俯仰角控制

为了改善重复使用运载器末端区域能量管理段的控制系统性能,提出了一种基于轨迹线性化的俯仰角控制回路结构,该结构由伪逆模型前馈和反馈控制组成.根据瞬时平衡的定义,沿轨迹剖面线性化,获得了伪逆模型的设计方法,形成俯仰控制结构.以高空超声速飞行为例,进行了俯仰角控制设计,并与常规反馈控制相比较.结果表明,基于轨迹线性化的俯仰角控制,可以改善控制系统的动态性能,减小反馈回路的负担,降低积分饱和的可能性.      

欧洲未来的可重复使用运载器:FLTP(未来运载器技术计划)

阿丽安5型火箭的第二次和第三次鉴定飞行试验的成功是欧洲未来太空运输的一个重要里程碑;新型运载器和它的演变型将在后十年的航天发射市场占据领导角色.进一步的改进需要有突破性的设计概念变革;只有以部分或全部可重复使用性为基础,才可能降低成本:可以预计在2015年左右阿丽安5的后继型必定可重复使用.相应地,所需的几项新技术主要涉及气动热力学、先进结构和材料、可重复使用动力系统,健康诊断系统等.为此,ESA 已建议未来运载器技术计划(FLTP)的目标是:确认运载器可重复使用性的优势;鉴别、开发和评估新一代低成本运载器研制所需的技术;精心编制地面和飞行试验与验证大纲,要求在运载器研制阶段和进一步进行验证试验之前可达到足够的置信度;通过分析候选的运载器方案及技术研究项目的综合。为拟于2007年启动的下一代运载器的欧洲研究计划的项目决策提供依据.FLTP 的目的在于借助于三项中心工作解决以上问题:系统概念研究技术开发地面及飞行验证试验技术要求在对未来任何欧洲主要新型运载器研制作决定之前,第一阶段持续三年时间的一项两阶段研究计划将会获得对未来运载器系统构型、可行性和总体优势的清晰了解.