航天器工程

航天器工程

Spacecraft Engineering

  • 期刊级别:北大核心JSTPж(AJ)CSCD
  • 目前状态:正常
  • 主办单位:中国空间技术研究院 / 北京空间飞行器总体设计部
  • 期刊开本:16开
  • 出版地区:北京市
  • 出版周期:双月
  • 国际刊号:1673-8748
  • 期刊语种:中文
  • 国内刊号:11-5574/V
  • 创刊时间:1992
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航天器工程最新论文

多航天器在轨管理模式建立与实践

《航天器工程》收录时间:2019-02-15作者:赵辰 , 王晓晨 , 张香燕 , 陈琦 , 柴智渊 , 唐为明 , 王烁

针对航天器在轨管理工作评价颗粒度粗、技术监视手段不足,以及服务质量和管理效率不能满足用户需求等瓶颈问题,提出了以提炼管理要素为手段、全流程精细化管理为核心的多航天器在轨管理模式,并提出了智能化、多元化、集约化等支持与保障方式。实践结果表明:多航天器在轨管理模式有效提升了在轨管理效能,确保了170余个航天器的在轨稳定运行,提升了航天器运行管理能力及用户满意度。

关键词:在轨运行航天器在轨管理模式精细化管理

基于A~*算法优化的月面巡视器路径规划研究

《航天器工程》收录时间:2019-02-15作者:王楷文 , 彭松 , 刘少创 , 李海飞

六轮月面巡视器采用的滚动窗口避障算法利用局部地图信息,通过评价函数在规定的待选圆弧中选择最优圆弧作为巡视器的行走路径。由于该算法的输入信息较少,应用于多障碍地图时规划成功率较低。文章通过改进的A*算法生成辅助线,将辅助线作为巡视器执行圆弧的选择依据。在此基础上提出了一种基于辅助线优化的算法,通过引入全局地图信息改进原始算法。相关仿真试验证明优化后的算法具有更高的成功率以及更短的规划路径。在实际试验中的应用验证了此算法的可行性,此算法在今后巡视器路径规划的研究和应用中具有一定的参考价值。

关键词:路径规划A*算法辅助线六轮月面巡视器

纳型卫星研制关键技术

《航天器工程》收录时间:2019-02-15作者:尤政 , 师帅 , 赵开春 , 邢飞 , 张高飞 , 周斌 , 任大海 , 赵嘉昊

纳型卫星的低成本研制与长期可靠运行、微型化需求与现有器/部件水平,以及受限的资源与高性能有效载荷之间形成了3组矛盾。针对上述问题,文章从多学科优化和总体架构设计、微机电器/部件研制方法及高性能有效载荷空间应用方式3个层次开展研究,介绍了基于多学科优化的纳型卫星平台研制技术、星上高性能微机电器/部件技术,以及适用于纳型卫星平台搭载的有效载荷应用技术。研究成果已在我国多个商业卫星星群,以及探月工程、高分专项等任务中进行了批量化应用。

关键词:纳型卫星多学科优化设计微机电器/部件有效载荷应用

一种卫星反作用飞轮延寿方法

《航天器工程》收录时间:2019-02-15作者:张国云 , 王大鹏 , 蔡立锋 , 张国雪 , 张卫涛

针对反作用飞轮长时间工作出现的性能退化问题,提出一种反作用飞轮和磁力矩器联合控制使反作用飞轮延寿的方法。通过滚动轴在姿态机动模式下采用比例积分微分(PID)轮控,而在正常稳态模式下使用比例微分(PD)磁控,实现在不降低姿态控制精度的前提下减少反作用飞轮工作时间,从而延长其工作寿命的目标。对联合控制姿态的延寿方法进行仿真分析,验证滚动轴稳态磁控算法、磁控接入及退出条件的正确性。以某低轨卫星为例进行在轨验证,遥测数据显示:卫星正常运行2年多,滚动轴姿态超差最大约2.6°,且绝大部分时间均小于1°,卫星稳态情况下没有自主切换回PID轮控方式,飞轮因长期轴承摩擦引起的电流、温度增大趋势得到有效缓解,飞轮在轨寿命得到延长。

关键词:卫星反作用飞轮延寿磁力矩器联合控制

采用幅度谱索引法的航天器密封结构泄漏点定位方法

《航天器工程》收录时间:2019-02-15作者:芮小博 , 李一博 , 刘圆圆 , 綦磊 , 曾周末

针对航天器外壳复杂加筋板结构的泄漏定位问题,提出了一种可在复杂结构中对连续泄漏信号进行定位的幅度谱索引法。使用分布式传感器网络,基于前验幅度谱特征值建立索引矩阵,根据最小方差确定泄漏位置。利用激光多普勒测振仪与加筋铝板搭建了实验系统,选取了3种类型135个声源进行定位实验。结果表明:与网格中心重合的情况下,可以达到4.3mm的平均误差,所有样本的平均定位误差在21.7mm。文章提出的幅度谱索引法有一定的普适性,同样适用于其他航天器复杂结构的结构健康监测及泄漏定位预警。

关键词:幅度谱索引法航天器加筋板泄漏定位

模块化自适应热控技术体系研究

《航天器工程》收录时间:2019-02-15作者:郑红阳 , 赵欣 , 王德伟 , 徐侃 , 张加迅

针对现有的两种热控技术体系尚不满足未来航天器要求的在轨服务能力,文章结合热控单项技术在可维修、自适应方向的发展现状,从系统层面和热量的收集、传输、排散各环节对潜在的可维修热控技术进行了分析,提出了未来的发展方向,构建出新的"模块化自适应热控技术体系"。该技术体系基于热总线,主动热控装置、设备的适应性和鲁棒性更强。在此基础上,提出了可更换、可修复、可重构和可补充4种热控系统在轨维护类型,并初步研究了各类型的实施方案和可行性。

关键词:模块化自适应控制热控技术体系可维修

LEO卫星太阳电池电路原子氧效应分析及试验研究

《航天器工程》收录时间:2019-02-15作者:朱立颖 , 乔明 , 曾毅 , 张晓峰 , 刘治钢 , 张文佳

分析了原子氧环境对低地球轨道(LEO)卫星太阳电池电路损伤效应,得到目前常用的太阳电池电路材料中银互联材料和聚酰亚胺膜对原子氧环境较为敏感。采用20μm的可伐互联片及50μm的银互联片样品,开展原子氧试验研究。试验结果表明:在原子氧总通量为1.7×1022 atoms/cm2以下时,可以选择银互联片作为连接介质,不会因为原子氧侵蚀对互联片产生危害。当原子氧总通量为2.5×1022 atoms/cm2以上时,可以考虑采用可伐互联片。文章的研究结果可为适用于高原子氧总通量的太阳电池电路互联片设计提供依据。

关键词:低地球轨道卫星太阳电池电路原子氧效应银互联片可伐互联片

“国际空间站”载荷机柜热控设计特点分析

《航天器工程》收录时间:2019-02-15作者:王德伟 , 于新刚 , 范宇峰 , 刘东晓 , 孟繁孔 , 程大义

"国际空间站"(ISS)为开展空间载荷试验,设计了载荷机柜(ISPR)作为试验平台。文章以ISS载荷机柜热控设计为对象进行分析和研究,梳理出热控设计的特点及关键技术。针对我国正在开展的载荷机柜热控设计,提出了热控接口标准化,热控设计模块化,热控、载荷、结构设计一体化及热控设计可重构等方面的建议。

关键词:“国际空间站”载荷机柜热控系统

基于温度模型的10N推力器点火异常发现方法

《航天器工程》收录时间:2019-02-15作者:田华东 , 金迪 , 左子瑾

为解决在轨卫星10N推力器点火异常无法及时发现的问题,根据10N推力器热平衡方程,考虑空间外热流、加热器加热、推进剂燃烧和向深冷空间热辐射等因素,应用10N推力器在轨实测温度数据,建立了精细化的10N推力器点火温度数学模型;进一步考虑测温热敏电阻测量误差,建立了10N推力器点火温度包络线模型;在此基础上提出了基于温度模型的10N推力器点火异常发现方法。该方法计算精度较高,绝对误差小于3℃,在10N推力器点火温度偏离正常趋势3~5℃后即可快速发现。以东方红3号平台某卫星为例进行了案例应用,所提方法计算得到的10N推力器点火温度理论值与实测值最大仅差2.72℃,证明所提方法预测精度较高,对于及时发现10N推力器点火异常、保证卫星轨道或者姿态控制的成功具有重要作用。

关键词:10N推力器热平衡方程模型修正点火异常实时发现

基于网络流算法的星载转发器备份环开关切换方法

《航天器工程》收录时间:2019-02-15作者:马强 , 赵欣博 , 李琳

提出了一种基于网络流算法的备份环开关切换方法,以解决传统人工枚举法寻找通信卫星转发器备份环最优配置效率低下的问题。首先,将放大器、开关和通道作为顶点,射频链接作为边,根据备份环的拓扑关系建立网络模型。其次,采用Busacker-Gowan迭代法构造出一个值不断增加的流的序列,直到找到网络的最小费用最大流。最后,根据最小费用最大流得出备份环的最优配置。此算法可用于搜索备份环的最优主份配置和最优备份配置。仿真结果表明该算法能够快速准确的找到最优方案,可以显著提高转发器设计的效率。

关键词:通信卫星转发器备份环网络流