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本期目录
2016年 第42卷 第2期 刊出日期:2016-04-23
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    专家约稿
    新一代星敏感器遮光罩——碳纳米管遮光罩技术研究
    郝云彩, 余成武, 梁士通, 梅志武, 骞伟中
    2016, 42(2):  1-7.  doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2016.02.001
    摘要 ( 368 )   PDF (21690KB) ( 42 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    摘要: 针对目前星敏感器遮光罩普遍存在的尺寸和质量较大、杂光消除能力受限等问题,从提高吸光涂层吸光率入手,提出碳纳米管遮光罩新概念,研制一套钛合金基底生长碳纳米管涂层的新技术,使得涂层吸光率达到99%以上,并成功制作出可等效替代现有飞行产品遮光罩的碳纳米管遮光罩.通过真空原子氧、紫外辐照、高能粒子辐照、热真空、力学环境等各项空间环境实验,证明其空间环境适用性.与现有星敏感器遮光罩产品的杂光比对试验结果表明,使用碳纳米管遮光罩的星敏感器杂光灰度降低了56%,显示出杂光消除性能的优势.本文创新成果突破了碳纳米管技术在杂光消除领域实际应用的瓶颈技术,对促进星敏感器技术的提高具有重要的工程价值.
    学术研究
    太阳帆推进任务的快速仿真方法
    钱航, 郑建华, 吴霞, 高东, 刘宇飞
    2016, 42(2):  8-13.  doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2016.02.002
    摘要 ( 421 )   PDF (1534KB) ( 116 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    摘要: 研究太阳帆的力学特性和轨道控制设计方法,导出太阳帆的无奇点控制律.提出通过STK中MATLAB语言编写的嵌入式脚本(Plugin Script)来将由控制律得到的光压力加速度矢量,添加到STK轨道计算力学模型中,从而进行轨道控制的方法.仿真结果表明,对于常规方法难以进行仿真分析的航天器动力学模型(如太阳帆),所提出的方法能快速灵活地支持其相应的任务,并增强任务场景的可视化,从而实现利用STK丰富的功能特性进行复杂航天任务的设计、分析和验证.
    一种高稳定度帆板驱动系统的摩擦参数辨识
    程俊波, 张强, 虎刚, 于国庆, 陆栋宁
    2016, 42(2):  14-19.  doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2016.02.003
    摘要 ( 371 )   PDF (3584KB) ( 190 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    摘要: 为了减少帆板驱动机构(SADA)对太阳帆板的激励作用和降低摩擦的影响,以永磁同步电机作为驱动源,提出了一种基于LuGre模型的摩擦参数辨识和补偿方法.为了能够准确的进行摩擦参数的试验辨识,设计了SADA系统摩擦力矩测试平台两者相结合进行了试验辨识,并将试验辨识所得到的摩擦模型参数代入SADA驱动系统模型中.通过仿真和试验表明:试验辨识较准确,且摩擦补偿后的SADA系统消除了正弦跟踪中速度过零时的波形畸变现象,能够有效改善SADA系统的动态性能.
    一种火星进入段在线脱敏轨迹设计方法
    龙也, 刘一武
    2016, 42(2):  20-25.  doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2016.02.004
    摘要 ( 328 )   PDF (1103KB) ( 227 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    摘要: 为降低轨迹求解难度,提升脱敏制导的适应性,针对火星进入段提出一种在线脱敏轨迹设计方法.首先,采用预测的末端航程偏差和状态敏感度作为性能指标,利用该指标为倾侧角凸函数的特性将最优求解问题转换为简单的动态寻优过程;其次,结合任务要求和估计的进入点状态,通过迭代得到同时满足航程和横程要求的三自由度脱敏轨迹.仿真表明该方法可达到与现有脱敏设计相近的末端状态精度.
    基于向量对方法的柔性空间机械臂建模与仿真
    林倩, 袁军
    2016, 42(2):  26-31.  doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2016.02.005
    摘要 ( 275 )   PDF (1302KB) ( 34 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    摘要: 针对柔性自由漂浮基座空间机械臂系统建模的过程中存在的形式复杂计算量大等问题,本文采用向量对方法,以自由漂浮基座双连杆柔性机械臂为研究对象,以单个体的动力学方程为基础,分别列出相邻两个体之间的约束方程,利用拉格朗日乘子法组装构成系统的动力学方程.这种方法在建模时需要的信息较少,易于推导,得到的方程十分规范化,更加有利于柔性空间机械臂控制系统的设计.最后文章通过仿真验证了模型的正确性.
    挠性支承对飞轮隔振系统性能的影响分析
    陈辰, 王虹, 武登云, 樊亚洪, 关新
    2016, 42(2):  32-37.  doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2016.02.006
    摘要 ( 400 )   PDF (3985KB) ( 72 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
     摘要: 飞轮的高速转子在运转过程中会激发微幅多频振动,对航天器的高精度姿态稳定控制产生不利影响.本文基于飞轮隔振系统结构,建立其动力学模型,并通过实验验证该被动隔振装置的固有模态.对增加挠性支承的飞轮隔振系统的数学模型,通过仿真分析隔振装置在挠性支承条件下对飞轮扰动的抑制效果,实验测试了不同挠性支承条件对飞轮隔振系统微振动特性的影响.结果表明,隔振装置在悬臂挠性支承条件下依然具有优异的隔振性能,挠性支承刚度的适当减弱有利于飞轮隔振系统抑制扰动;挠性支承刚度会降低飞轮隔振系统的二阶结构固有振动频率,但基本不影响其涡动特性.
    技术交流
    新型编码式太阳敏感器误差分析与修正方法研究
    赵媛, 莫亚男, 吕政欣
    2016, 42(2):  38-42.  doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2016.02.007
    摘要 ( 254 )   PDF (900KB) ( 48 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    摘要: 原有的太阳敏感器采用多项式拟合进行误差补偿,标定精度较低.通过建模精确分析新型太阳敏感器各误差源的影响,提出一种新型误差标定方法,用于补偿太阳敏感器的几何误差,并给出了误差补偿方法.实验结果表明:该方法比标定前精度提高3倍以上.
    基于CP-FODT实时数据处理技术稳健性研究
    梁红
    2016, 42(2):  43-48.  doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2016.02.008
    摘要 ( 250 )   PDF (665KB) ( 38 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    摘要: 为改善飞行器实时数据处理中端点附近数据解算精度差、状态预估不准确的问题,提出并证明三次多项式一阶导数定理(CPFODT),对基于该定理的一阶导数解算方法的实时数据处理性能进行了研究.通过仿真计算研究了拟合区间长度、测量误差限及采样间隔对于计算结果的影响,对解算误差进行了分析,给出参数选取的基本原则,并采用实测数据对解算效果进行了验证.验证表明该算法对于实时数据处理具有较高的稳健性和可靠性,可提高端点附近数据的解算精度和预测的准确度,并可衍生为插值算法,能够为实时数据处理提供高精度的数据源.
    一种空间视觉测量子系统用半导体激光器驱动电路设计
    王东宁, 张琳, 华宝成, 郑岩, 龚德铸, 赵春晖
    2016, 42(2):  49-52.  doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2016.02.009
    摘要 ( 269 )   PDF (929KB) ( 52 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
     摘要: 为提高视觉测量子系统抗杂光干扰能力,保证测量精度、稳定性和可靠性,通常需要采用半导体激光二极管组成的照明光源对测量区域进行照明.提出一种半导体激光二极管恒流源电路设计,并实现了激光二极管开关延时软启动、恒流驱动、过流保护等功能.实测数据表明,恒流源电路具有高稳定、高可靠和高精度的特点.
    一种高精度星敏感器用遮光罩
    梁士通, 钟红军, 刘婧
    2016, 42(2):  53-56.  doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2016.02.010
    摘要 ( 301 )   PDF (3810KB) ( 37 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    摘要: 分析星敏感器在轨所受到的杂光的特点,对星敏感器常用的遮光罩结构进行分析和对比说明.给出一种结构简单、体积和重量较小的一级遮光罩,使用TracePro对其杂光抑制性能进行分析,给出其PST曲线及30°太阳入射角时的杂光在像面上的照度分布图.对该遮光罩进行了杂光实验,给出像面上A、B、C三区的杂光均值随太阳入射角的变化曲线.仿真分析结果与实验结果表明该遮光罩杂光抑制能力较好,可以满足星敏感器的杂光抑制要求.
    基于动态分析的多面体模型非仿射扩展方法
    王建花, 陈朝晖
    2016, 42(2):  57-62.  doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2013.02.011
    摘要 ( 401 )   PDF (813KB) ( 76 )   收藏
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    摘要: 多面体模型只能表示循环中访存数组下标可以用仿射表达式表示的循环,针对这个限制设计一种基于动态分析的方法对多面体模型的表示范围进行扩展.该方法利用程序运行时的动态信息,将循环非仿射表达式中的循环全局参数用定值替换,推测生成非仿射循环的参数定值化版本,使之可以被多面体模型表示.该方法扩展了多面体模型的表示范围,使更多的代码区域可以被并行优化,提高了程序中SCoP的覆盖率,提高了程序运行的加速比.实验证明了该方法的有效性.