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期刊信息/Journal information
航天返回与遥感
航天返回与遥感

刘兆军

双月刊

1009-8518

remotesensor2003@yahoo.com.cn

010-68378497

100190

北京市2747信箱35分箱

航天返回与遥感/Journal Spacecraft Recovery & Remote SensingCSCD北大核心CSTPCD
正式出版
收录年代

    新型可复用着陆缓冲装置设计与分析

    贾山胡汝洁周向华刘韶阳...
    1-18页
    查看更多>>摘要：针对目前着陆缓冲装置对着陆地形要求较高且不可复用的缺点,参照自然界中的昆虫着陆腿结构的组成,提出一种可复用的基于仿生结构的四腿式着陆器.支撑腿采取"刚性体控制大腿结构+圆弧结构小腿"的组成方式,并采用摩擦制动器作为缓冲吸能装置的设计方法,通过摩擦力做功,使着陆冲击载荷以热能的形式耗散,实现缓冲吸能.应用D-H参数法推导支撑腿的齐次矩阵变换,对该仿生腿式缓降结构进行支撑腿的正逆运动学分析,建立支撑腿的理论模型并进行动力学仿真.进行了整机多工况落震仿真分析并建立了支撑腿小腿的有限元模型,分析飞行器在支撑腿所受冲击力最大情况下的支撑腿小腿应力应变,结果表明可复用着陆器具有良好的着陆缓冲性能,可为我国后续深空探测任务提供一种可行方案.

    可复用着陆器动力学分析摩擦制动着陆缓冲

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    基于BP神经网络的降落伞气动力参数辨识

    昌飞贾贺
    19-28页
    查看更多>>摘要：针对降落伞回收系统动力学仿真中的气动力参数不能直接测量的问题,建立了降落伞系统稳定下降阶段的六自由度动力学方程和运动学方程,确定了气动力的形式以及待辨识参数.在此基础上采用了两种基于反向传播(Back Propagation,BP)神经网络的气动力参数辨识方案,使用飞行状态数据训练神经网络直至收敛,得到待辨识的气动力参数模型.通过仿真算例验证了两种辨识方案的有效性和辨识模型的正确性,分别得到气动力参数辨识结果,并计算了性能评价指标.根据仿真结果从收敛速度、辨识精度等方面分析了两种辨识方案的效果,结果显示:两种辨识方案预测结果与预期结果均吻合较好,但是双BP神经网络方法更具有优势.结果证明BP神经网络方法对未来工程中的空投试验数据辨识具有潜在应用价值.

    降落伞稳定下降阶段参数辨识BP神经网络航天返回

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    基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程研究

    陈超群张红英陈建平童明波...
    29-40页
    查看更多>>摘要：针对内装载荷在空中分离出舱过程中存在的安全性和姿态稳定性问题,文章采用动态嵌套网格结合罚函数的研究方法对载荷在考虑适配器碰撞下的出舱分离过程进行了数值模拟.相较于以往的研究,该方法将分离过程中的气动特性由离散的稳态计算转变为连续的瞬态计算,将适配器碰撞由特征点法估算转变为节点-面法精细计算,实现了非定常流场与多体碰撞的耦合求解,拥有更好的保真性.文章首先通过与美国空军Arnolds工程发展中心风洞实验室的标模试验进行对比,验证了所采用的数值方法的准确性;随后建立了载荷出舱系统仿真模型并分析了标准工况下的出舱特性以及初始速度、初始攻角对载荷在牵引伞作用下出舱过程的影响.结果表明:标准工况下载荷能够安全平稳出舱;初始速度越低,分离过程越平稳,适配器受压缩程度越低,马赫数Ma=0.5 时运载器与载荷的最小间距相较于Ma=0.8 时增大了 1 mm;初始攻角较大对分离时的安全性和稳定性有不利影响,攻角ɑ=15°时适配器摩擦力是ɑ=5°时的 2.67 倍.该方法适用于采用适配器作为安全保护措施的载荷出舱系统的数值模拟研究,所得结论可为研究载荷出舱系统分离过程提供一定参考.

    多体系统空中分离动态嵌套网格罚函数计算流体力学适配器牵引伞

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    平流层飞艇载荷舱电子设备散热仿真分析

    鲁思远于峰孟庆亮王阳...
    41-52页
    查看更多>>摘要：飞艇载荷舱电子设备的温度极大地影响了其工作可靠性,随着飞艇载荷舱应用途径的拓展,载荷总功率不断增长,设备设计功耗及热流密度显著提升,但平流层气体密度仅为地面的 1/18,对流散热能力差,散热问题逐渐成为制约技术发展的关键问题.文章为了解决高载荷功率下的散热痛点,引入了两相流体回路散热方法,探究其与风扇强迫散热的散热能力,在分析载荷舱电子设备传热特性的基础上,基于计算流体力学,设计了风扇强迫对流散热系统,同时提出一种采用 1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)流体回路对平流层载荷舱电子设备散热的方法,并使用表观热容法对其进行仿真,计算了两种散热方式下飞艇载荷舱的温度场和流场,得到了两种方式的散热能力.仿真结果表明,风扇的散热极限工率约为591 W,两相流体回路方式散热可以解决 700 W的散热需求,使用风扇散热可以满足基本散热需求;使用两相流体回路方式散热可以对平流层飞艇载荷舱电子设备进行有效热控,为平流层大功率电子设备散热的设计和计算提供思路.

    遥感载荷平流层飞艇强迫风冷两相流体回路散热设计数值模拟

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    地月周期轨道对地月L1与L2附近Halo轨道的可见性分析

    李星明果琳丽伏瑞敏郑国宪...
    53-65页
    查看更多>>摘要：随着去往月球航天器的增多,现有的近地空间光学卫星与地基光学望远镜的探测能力已无法满足要求,急需增强地月空间观测能力,通过使用地月周期轨道来填补地月空间观测能力的不足被认为是一种有效手段.针对地月周期轨道的特性,文章基于微分校正原理对三体轨道建模,并完成了算法的设计,提出了地月周期轨道的选择原则,并优选了 3 条轨道.在地月周期轨道对地月拉格朗日点L1、L2 附近Halo轨道的可见性分析中,为方便评估,采用类球体的物体星等评估模型来定义可见性的评估标准;基于卫星工具包提供模型计算中涉及的自然天体、物体和观测卫星三者的时空关系,给出了可见性分析过程及结果,研究表明地月周期轨道对地月拉格朗日点L1、L2 附近Halo轨道均有不错的观测效果,其中轨道 1 对地月周期轨道的可见性综合最高,均大于 95%.

    地月周期轨道微分校正Halo轨道星等模型可见性空间探测

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    基于合作目标的空间目标尺寸反演模型

    曾天机唐义张丽君刘婉玉...
    66-73页
    查看更多>>摘要：传统基于亮度的空间目标尺寸反演方法需结合探测器响应,其误差会影响尺寸反演的精度.为了解决这一问题,文章提出引入合作目标亮度信息来辅助尺寸反演的方法,将合作目标亮度信息与空间目标进行比对,消去误差较大的探测器响应,转化成精度更高的合作目标位置信息,从而实现反演精度的提高.首先建立了基于合作目标亮度和位置信息的空间目标观测模型,然后依据辐射度学推导空间目标尺寸反演解析式,给出计算误差,最后结合实例对模型进行验证.结果显示基于合作目标亮度信息的尺寸反演精度较传统方法提高约 46.9%,说明引入合作目标辅助尺寸反演能够有效提升反演精度.

    辐射度学尺寸反演合作目标精度计算空间目标探测

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    多基高比定位精度影响因素仿真与分析

    赵彦斌刘洋高爽刘国华...
    74-82页
    查看更多>>摘要：文章针对遥感立体测绘卫星体制选择与设计方案,结合目前测绘能力的现状,通过分析传统大基高比、小基高比以及双基高比测绘模式的优势和瓶颈,提出多基高比航天测绘模式,来适应山地建筑等不同地形条件的测绘任务.根据立体成像模型分析定位精度影响因素,构建数值模拟场景,结合解析空中三角测量方法,得到不同匹配误差与平面精度和高程精度的关系.仿真结果表明:对于不同程度的匹配误差,0.15 至 0.6 左右的较小基高比参数适用于对平面精度要求高的地形特点,0.8 左右至 1.2的较大基高比适用于对高程精度要求高的地形特点,根据相应地形准确选取基高比参数能够提升定位精度.文章研究成果为指导设计提升卫星测绘能力的方案提供参考依据.

    立体测绘卫星基高比立体成像模型匹配误差解析空中三角测量

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    激光通信中光学天线的隔离度研究

    马业辉闫钧华张超刘剑峰...
    83-91页
    查看更多>>摘要：伴随激光通信组网和轻量化的需求以及收发一体化模式的普遍应用,实现光学天线发射和接收之间的高效隔离至关重要,为此文章对同轴天线与离轴天线的隔离度进行了研究.首先采用Code V光学设计软件分别设计了 1 550 nm波段的同轴天线和离轴两反式天线,视场角为±1.5 mrad,接近衍射极限;再根据杂散光散射模型,利用分析软件进行光线追迹,模拟出隔离度;然后分别研究了在同轴天线次镜中心放置遮拦来规避开孔风险,以及在离轴天线中调整离轴量和曲率半径的方法,使同轴和离轴天线的隔离度分别提升至-69 dB和-89 dB.结果表明,上述方法均能够有效提升光学天线的隔离度.

    激光通信光学天线隔离度杂散光

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    TDI-CMOS焦面组件传热路径优化设计

    王建超柏添孔林姜峰...
    92-101页
    查看更多>>摘要：为解决TDI-CMOS传感器在轨温漂问题,利用相变储能装置对焦面组件传热路径进行优化设计,以更好的控制传感器芯片在轨成像期间的温升,进一步提高空间相机成像品质.首先根据轨道热流环境及焦面组件工作特性确定仿真及试验边界条件;接着利用现有焦面组件结构进行建模仿真分析并开展热试验,得到优化前各部分温度结果;再根据现有结构进行热控优化设计,研究不同的传热路径对CMOS传感器温度的提升效果,确定出辅以相变储能装置的焦面组件热设计方案;最后开展焦面组件热光学试验,验证设计方案的正确性.试验结果表明,采用针脚散热方案与侧面散热相组合的强化传热方式能够满足CMOS传感器在工作期间 5℃以内温升要求,且DN值变化小于 0.2%,优化方案有效提高了成像品质.

    焦面组件热控优化相变储能试验验证空间遥感相机

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    天基光学遥感图像的信噪比提升技术综述

    王智魏久哲王芸李强...
    102-113页
    查看更多>>摘要：随着遥感技术的不断发展,天基光学遥感向全时域、智能化方向发展.微光遥感因需要在夜间和晨昏时段等低照度条件下对地物进行探测,成像具有低对比度、低亮度、低信噪比的特性.针对低信噪比特性会导致大量复杂物理噪声将图像景物特征淹没,严重影响地面目标识别与判读的情况,文章基于遥感成像的全链路物理模型,总结天基光学遥感图像信噪比提升的技术途径,分别对基于传统滤波的方式、基于物理模型的方式、基于深度学习的方式的研究现状进行分析,对比并总结各类方式中主要代表算法之间的特点及差异,对未来天基光学遥感图像信噪比提升的技术发展方向进行展望.

    去噪算法全链路模型信噪比遥感图像天基遥感

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