空间控制技术与应用

Select 实践九号编队飞行轨控中的姿轨耦合与推力损失研究

苟兴宇, 李克行, 张斌, 刘捷, 谭田, 董筠, 白旭辉

2013, 39(6): 1-5. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2013.06.001

摘要 ( 749 )

PDF (1064KB) ( 701 )

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实践九号A、B双星系统于2012年11月5日成功完成中国首次自主编队异面绕飞试验.对其配置条件及设计要求进行了介绍，对轨控中的姿轨耦合问题与推力损失问题进行了描述和分析，给出工程中处理办法与数值仿真结果.实际在轨典型轨控结果表明，通过轨控前仿真对遥控注入的轨控加速度进行修改，实现了对实际开机时间的合理延拓，保证了轨控的精度.

Select 基于精密时间的星敏感器绝对姿态基准的建立

王海涌, 赵彦武, 周明远

2013, 39(6): 6-11. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2013.06.002

摘要 ( 701 )

PDF (2897KB) ( 624 )

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根据星敏感器外场试验的实际需要，提出一种用于建立星敏感器参考姿态基准的方法.介绍星敏感器参考姿态基准建立的基本原理；分别求取从赤道惯性坐标系i系到地球坐标系w系的转换矩阵Cwi（依靠原子钟精密计时）、从w系到地理坐标系t系的转换矩阵Ctw、从t系到平台坐标系p系的转换矩阵Cpt，从p系到星敏感器坐标系s系的转换矩阵Csp，从而得到i系到s系的转化矩阵Csi；根据Csi求取星敏感器的姿态角，作为参考姿态基准；编制求解星敏感器参考姿态基准的电算化程序，并绘制星敏感器3个姿态角的误差曲线，最大误差小于0.25″.仿真结果表明，通过精密时间得到的姿态可以作为星敏感器外场试验的参考姿态基准.

Select 线性可调汽蚀文氏管设计与数值仿真研究

唐飞, 李永, 耿永兵, 李文, 林长杰

2013, 39(6): 12-16. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2013.06.003

摘要 ( 750 )

PDF (2292KB) ( 584 )

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可调汽蚀文氏管是变推力火箭发动机实现推进剂流量和推力大范围调节的关键部件.在设计线性可调汽蚀文氏管模型的基础上，采用基于Rayleigh-Plesset方程的混合流体模型，进行了相关的数值分析.计算结果表明：设计的线性可调汽蚀文氏管可以实现流量的大范围调节，并且流量与调节锥行程呈线性变化关系，满足设计要求.

Select 加注流量对叶片式贮箱中气液分布的影响

司平均, 王华, 崔村燕, 王岩, 李伟, 孙建

2013, 39(6): 17-22. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2013.06.004

摘要 ( 694 )

PDF (2576KB) ( 534 )

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针对推进剂在轨加注任务中，接受贮箱内气液位置不确定，排气和质心控制困难的问题，以NASA的FARE II试验中的贮箱为参考，根据表面张力贮箱相关理论，建立计算模型.采用数值模拟的方法，对不同加注流量条件下，叶片式表面张力贮箱内气液分布进行研究.运用Fluent流体仿真软件，以肼为工质，对叶片式表面张力贮箱在轨加注过程进行数值模拟.仿真结果表明：加注流量越大，贮箱中部气液界面凸起越高；当加注流量超过临界值，流入的推进剂经过排气管排出.研究结果对于叶片式贮箱在轨加注过程中的流量控制具有参考价值.

Select 卫星姿态控制推力器布局分析

顾朋, 王大轶, 刘成瑞

2013, 39(6): 23-28. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2013.06.005

摘要 ( 824 )

PDF (3099KB) ( 793 )

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针对卫星姿态控制过程中推力器数目和分布的选取问题，给出了星上常用的4种推力器安装布局，通过相平面控制，给出了各个推力器的喷气时间，通过对不同布局下系统的控制精度、燃料消耗和可靠性等方面进行分析和比较，给出了推力器布局设计准则.该准则表明系统的可靠性和燃料消耗是推力器布局设计的主要参考依据.

Select 基于ATML标准的卫星控制系统通用化测试平台

王玉峰, 谢军, 王浩

2013, 39(6): 29-33. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2013.06.006

摘要 ( 539 )

PDF (808KB) ( 545 )

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针对卫星控制系统测试通用化需求，提出了基于ATS （automated test system）结构及ATML（automatic test markup language）标准的测试平台实现方案.将通用测试平台分为通用测试站、测试适配器、综合开发及运行环境三部分.通过ATML标准及面向信号的系统描述方式，使得测试需求和测试能力解耦.根据通用测试平台提供的测试能力，按照不同卫星的测试需求对其进行配置，能够实现测试平台的通用化.

Select 航天器控制系统高可信度地面测试技术

王佐伟, 张树华, 王玉峰, 林佳伟, 斯祝华

2013, 39(6): 34-39. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2013.06.007

摘要 ( 664 )

PDF (955KB) ( 585 )

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随着航天器复杂程度和指标要求的不断提高，高可信系统级地面测试越来越凸显其重要性.以工程应用为出发点，对航天器控制系统高可信地面测试涉及的相关理论和技术进行探讨.提出了测试可信度的定义，并以航天控制工程为背景分析了测试可信度的影响因素.在此基础上，系统介绍了柔性化原型测试、航天器控制系统指标专项测试、高可信动力学建模、高可信信号源技术等方面的初步研究成果.

Select 摆动式扫描红外地球敏感器在轨探头级备份工作研究

雷仲谋, 李建平, 陈国宇

2013, 39(6): 40-44. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2013.06.008

摘要 ( 660 )

PDF (3529KB) ( 641 )

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针对摆动式扫描红外地球敏感器两个探测器工作时输出弦宽信息的特点以及现役通信卫星的一般配置，提出了使用两个探测器信息进行姿态确定及利用双份地球敏感器进行探头级备份工作的方法，该方法在工程实现上简单易行，实现精度较高，且提高了在轨卫星地球敏感器的使用可靠性及冗余度.

Select 空间多模冗余热备份嵌入式电子系统精确同步算法研究

周新发, 赵卫华, 肖爱斌, 田宇斌

2013, 39(6): 45-48. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2013.06.009

摘要 ( 586 )

PDF (961KB) ( 590 )

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为了使空间嵌入式电子系统冗余的热备份多模之间获得精确时间同步，基于IEEE1588协议，在空间多模冗余热备份嵌入式电子系统的全交织网络基础上，采用FPGA/ASIC技术，结合软件和硬件同步提出了一种精确时间同步算法.该算法既有硬件同步的精度优势，又具有软件同步的成本优势和容错能力，并且时间同步精度可达到百纳秒量级，经过系统仿真验证了此算法的有效性.

Select 星间网络可靠传输重传机制分析

顾明, 张涛, 李林

2013, 39(6): 49-52. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2013.06.010

摘要 ( 588 )

PDF (1301KB) ( 525 )

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针对星间网络特点和数据可靠传输要求，提出分段重传和端端重传两种重传机制，重点对星间网络多跳传输场景下，单包和多包可靠传输在两种重传机制的性能表现和影响条件进行分析.分析和仿真结果表明，重传机制对单包传输影响不大，而分段重传机制更适合于多包传输，特别是在跳数、包数和丢包率较大时，能达到较高的传输效率.

Select 航天器C语言软件常见编程错误分析及检测方法研究

侯成杰

2013, 39(6): 53-57. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2013.06.011

摘要 ( 710 )

PDF (1503KB) ( 579 )

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基于软件第三方评测发现的问题，梳理并详细分析了在航天器C语言软件中6种常见编程错误.针对其中的软件安全漏洞提出了使用代码分析技术的检测方法，针对编程语言使用错误提出了通过制定编程规则并使用代码分析方法进行检测的解决方法.采用上述方法可以有效检测出上述6种常见编程错误，并可以用于检测软件的其他严重错误.

Select 高动态EMCCD星敏感器总体参数设计方法

卢纯青, 武延鹏, 梁潇, 鹿瑞

2013, 39(6): 58-62. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2013.06.012

摘要 ( 659 )

PDF (1744KB) ( 615 )

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从高动态星敏感器动态性能需求出发，分析了电子倍增型电荷耦合器件（EMCCD，electron multiplying CCD）噪声来源，推导恒星探测中EMCCD的信噪比公式.针对EMCCD总体参数设计优化问题，提出了EMCCD中电子倍增电压和致冷温度的设计方法，并应用该方法进行高动态星敏感器中EMCCD总体参数设计及仿真.仿真结果表明，角速度为10(°)/s时姿态测量精度优于30″.提出的EMCCD参数确定方法可以为高动态星敏感器设计提供参考.