空间控制技术与应用

Select 低功率氮氢混合物电弧加热发动机模拟研究

魏延明, 耿金越, 何青松, 王海兴

2015, 41(1): 1-8. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2015.01.001

摘要 ( 369 )

PDF (5035KB) ( 418 )

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对低功率电弧加热发动机内的传热与流动过程进行了数值模拟研究，分别采用氮氢混合物模拟氨和肼作推进剂，计算获得了不同入口总压和弧电流的多种工况条件下发动机内温度和速度分布.结果表明，随着弧电流的增加，发动机出口处的温度、速度和比冲也随之增加；随着入口总压的增加，工作气体流量增加，发动机喷管出口处轴向速度增加.对NASA 1 kW级电弧加热发动机采用氮氢模拟肼作推进剂进行了数值模拟，模拟结果与文献报道的实验结果大体相符.

Select 挠性航天器退步自适应姿态机动及主动振动控制

刘敏, 杨军, 李学林, 徐世杰

2015, 41(1): 9-14. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2015.01.002

摘要 ( 436 )

PDF (1223KB) ( 462 )

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针对带有分布式压电陶瓷执行机构的挠性航天器姿态机动与主动振动控制问题，提出了一种退步直接自适应一体化控制方法.首先，建立了挠性航天器姿态机动与主动振动控制的模型，并分析了动力学子系统的近似严格正实性；然后，采用退步直接自适应控制方法，设计了挠性航天器的姿态机动主动振动控制器，并证明了控制闭环系统的稳定性；最后，进行了不同仿真条件下的数学仿真验证.理论分析与数学仿真结果表明，该控制方法不依赖航天器参数，对系统参数不确定性具有强鲁棒性，能有效抑制挠性附件的振动，对挠性航天器的控制是有效的.

Select 基于描述函数法的相平面喷气姿态控制的稳定性分析

张国琪, 刘洁, 董文强, 何英姿

2015, 41(1): 15-20. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2015.01.003

摘要 ( 424 )

PDF (4353KB) ( 394 )

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针对相平面喷气控制系统稳定性分析问题，给出了相平面喷气控制器描述函数的数值计算方法，可用于分析相平面喷气控制器设计参数对描述函数频域特性的影响，介绍了用描述函数法分析相平面喷气控制系统闭环稳定性和稳定裕度的方法，通过示例验证了所提出的分析方法在预报和评估闭环系统稳定性及稳定裕度方面的有效性，以及用该方法指导相平面喷气控制器设计的可行性.

Select 超静敏捷卫星隔振与控制的动力学耦合及协同设计方法

关新, 陈守磊, 崔颖慧, 汤亮, 郑钢铁

2015, 41(1): 21-25. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2015.01.004

摘要 ( 522 )

PDF (2219KB) ( 394 )

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高性能的卫星平台需要同时具备敏捷与超静性能，为此一方面要采用大力矩执行机构与高带宽控制，另一方面要采取良好的振动隔离措施，而这两者之间会形成一定的动力学耦合，影响控制性能的最终实现.研究了对含高速转子的执行机构进行隔振引入的陀螺进动问题及其对敏捷控制性能的影响，分析了有效载荷隔振导致的异位控制问题及其对控制稳定性的影响.研究了隔振与控制参数的协同设计方法，提出了基于进动衰减时间的执行机构隔振参数选取原则，以及阻尼常数隔离的有效载荷隔振参数选取原则.基于该设计思路可以实现卫星隔振与控制参数的合理匹配，同时达到较好的超静与敏捷性能.

Select 一种用于纳型卫星在轨分离释放装置的设计

周伟, 杨萱, 杨华

2015, 41(1): 26-30. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2015.01.005

摘要 ( 363 )

PDF (4072KB) ( 444 )

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针对纳型卫星分离载荷的在轨分离释放需求，给出弹簧式分离释放装置的设计方案，解决国际上的商用现货产品不适用于这种非标准质量体积比的纳型卫星的问题.设计的分离释放装置能承载体积6 U（1 Unit即1 dm3体积），质量10 kg的分离载荷.由设计要求出发，给出包括中心承力构架、分离释放机构和对接环的方案，进行结构模态分析和过载分析.最后给出两两对称分离的在轨分离释放过程.结构设计结果表明该方案能满足一般的运载发射要求.该设计为任务的实施提供了有效可行的解决方案.

Select 电推进静止轨道转移与空间环境分析

马雪, 韩冬, 汤亮

2015, 41(1): 31-35. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2015.01.006

摘要 ( 456 )

PDF (1017KB) ( 478 )

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针对基于连续电推进的由GTO轨道向地球静止轨道的转移问题，考虑星上自主变轨的计算能力，将轨道转移简化为推力方向固定的两阶段变轨策略，对轨控方向角进行优化.针对电推进轨道转移持续时间长，受空间环境影响较大的特点，对轨道转移过程中卫星穿越电离层、地球辐射带的情况进行分析.最后，进一步探讨了利用远地点高度高于标准GTO的轨道作为初始轨道，用以降低空间环境对卫星影响的可行性.

Select 一体化太阳敏感器热分析与验证方法

莫亚男, 张宁, 刘庭伟, 崔坚, 陈然, 赵媛

2015, 41(1): 36-40. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2015.01.007

摘要 ( 343 )

PDF (2735KB) ( 375 )

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为保证太阳敏感器在进行光电一体化设计后的光学系统热稳定性，满足电子元器件的工作温度降额要求，采取光学模型与热模型相结合的热分析方法，得出了包括光学组件在内的整机温度分布数据.采用温度边界设定结合太阳光外热流的热平衡试验方法对产品实际温度分布情况进行验证，结果表明一体化太阳敏感器在壳体温度达到55℃，且受到1太阳常数太阳光照射时，仍满足设计要求，且测试数据和分析结果吻合.

Select 预载对飞轮用轴承组件振动特性的影响研究

王虹, 卿涛, 周刚, 周宁宁

2015, 41(1): 41-45. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2015.01.008

摘要 ( 380 )

PDF (1670KB) ( 479 )

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轴承组件作为飞轮的核心机械部件之一，提供稳固的回转支承，其振动特性直接影响飞轮微振动水平.基于轴承组件轴向预紧原理，采用定位硬预紧轴承预载精确测量的方法为轴承组件施加定位预载，建立轴承组件振动测试系统，获得不同预载下轴承组件的振动特性，分析预载对轴承组件特征频率、固有振动特性及滚动体通过振动特性的影响.结果表明基于振动特性分析轴承组件存在最佳的预载取值范围.

Select 阴影区较远距离手动交会对接目标识别方法

高伟, 任焜, 刘宗玉, 李志宇, 王敏

2015, 41(1): 46-49. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2015.01.009

摘要 ( 349 )

PDF (913KB) ( 449 )

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针对阴影区较远距离手动交会对接过程中由于仪表照明灯电功率的限制所出现的摄像机无法识别目标的问题，提出增强仪表照明灯电功率、利用交会对接光学成像敏感器标志器、结合激光雷达测量数据信息、在目标上贴附主动发光材料、实施跨区域交会对接方案5种方法，有效解决了手动交会对接过程中阴影区较远距离位置的目标识别问题.该方法切实可行，可供后续型号参考.

Select BIT技术在星载电子设备的应用

兰超, 王婧琼

2015, 41(1): 50-54. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2015.01.010

摘要 ( 365 )

PDF (1586KB) ( 453 )

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在调研国内外最新BIT技术发展的基础上，对该技术在星载电子设备应用的必要性及可行性进行分析，并利用分级思想构建适合星载电子设备的BIT测试体系，为星载电子设备的可测试性发展提供了一种思路.

Select DC/DC变换器中的瞬态特性分析

刘艳丽, 井元良, 柳新军

2015, 41(1): 55-58. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2015.01.011

摘要 ( 371 )

PDF (1906KB) ( 484 )

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介绍DC/DC变换器中存在的各种瞬态特性，包括瞬态电压、瞬态电流及瞬态功率，并给出这些瞬态产生的机理.对这些瞬态要进行充分的分析及识别，确保瞬态在可控范围内，不因电路中的各种瞬态影响产品的可靠性.对DC/DC变换器中存在的瞬态特性及影响进行了分析，并给出实际测试值. 关键词：瞬态；电应力；可靠性

Select 星敏感器调焦方法研究

刘达, 钟红军, 李春江, 卢欣

2015, 41(1): 59-62. doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2015.01.012

摘要 ( 352 )

PDF (564KB) ( 517 )

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调焦是星敏感器产品设计生产的一个关键环节.精确的调焦可以提高星敏感器的灵敏度和测量精度，保证星敏感器的性能指标.从焦点位置、光轴与芯片法线不重合、芯片安装精确度、质心稳定性等方面分析了影响调焦的各种因素，总结出调焦方法.