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期刊信息/Journal information
宇航学报
宇航学报

马兴瑞

月刊

1000-1328

yhxb@vip.163.com

010-68767751

100048

北京838信箱

宇航学报/Journal Journal of AstronauticsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国航天科技领域的最高级综合类学术期刊，创刊于1980年，由中国宇航学会主办。主要刊登飞行理论、航天器系统、导弹系统、空气动力学、测量与信息传输、制导与控制、飞行器能源、遥测遥感、飞行器设计与制造、惯性技术、推进技术、计算机应用、材料与工艺、结构强度、航天医学工程、计量与测试、质量与可靠性等专业的稿件。包括：在理论上、实践上或两者结合上有创新的学术论文；科研中取得的最新成果、前瞻性研究成果及反映当前先进科技水平的技术报告；对某学科的科研发展所作的高学术水平综述、评述等。读者对象主要是科学研究人员、工程技术人员、科技管理干部和高等院校师生。
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    巨型星座信息系统核心功能及发展研究

    李宗凌龙腾赵保军于登云...
    1685-1700页
    查看更多>>摘要：重点围绕解决巨型星座融合组网、安全可信、任务协同以及星载智能应用软件研制全生命周期管理四大挑战,分析得出巨型星座信息系统是突破四大挑战的核心关键.随后,调研巨型星座节点鲁棒可控组网、节点安全接入认证、多节点任务即时协同和智能应用能力生成等核心功能需求的研究现状,依据调研成果,结合未来天基系统应用需求,总结提炼出巨型星座信息系统的四大发展方向,并提出了一种巨型星座信息系统层级化统一架构,为解决现有信息系统"两差两弱"问题,满足巨型星座复杂场景应用需求奠定基础.

    巨型星座信息系统星座组网安全接入任务协同智能应用能力生成操作系统

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    高精度自由空间时频传递技术研究进展

    王天翔董日昌董明吴一凡...
    1701-1723页
    查看更多>>摘要：近年来,伴随GNSS导航、卫星互联网、5G移动通信等应用的推广,自由空间时频传递技术飞速发展.其技术手段涵盖微波和激光,应用场景覆盖地面到深空,被广泛应用于天文学、计量学和地球物理学等领域.为了后续深入研究自由空间时频传递技术,开展了高精度自由空间时频传递技术的综述研究.首先,详细地阐述了自由空间时间传递和频率传递的基本原理,着重分析了高精度自由空间时间传递、频率传递和时频传递技术在国内外的研究现状;其次,总结了当前各种自由空间时频传递技术体制的发展趋势和挑战并给出相关建议,同时对比了自由空间时频传递技术的最新技术指标、主要特点和工程应用情况;最后,展望高精度自由空间时频传递的未来应用,为下一代导航、低轨星座网络、空间科学等场景提供技术支撑.

    自由空间时间传递频率传递TWSTFT激光脉冲相干光相位光载射频光频梳

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    航天器系统仿真软件SpaceSim设计与应用

    魏承乔彬刘天喜赵晗...
    1724-1731页
    查看更多>>摘要：针对中国航天事业对国产化航天器设计软件的迫切需求,设计了航天器系统仿真软件SpaceSim.面向大规模航天系统仿真效率低,以及多领域先进载荷耦合仿真复杂、传统的时间驱动仿真框架难以满足时敏任务需求等难题,提出了基于GPU的大规模航天系统多领域建模与高效仿真方法,构建了基于时间和事件混合驱动的航天系统软件运行框架,并实现了与第三方软件的高性能联合仿真接口.SpaceSim可完成航天器设计、测试、发射、运控等全任务周期的仿真与验证,可广泛应用于教学科研及型号工程任务.

    航天器系统仿真软件设计仿真平台

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    复杂轨道机动规划本体元模型与软件实现

    王华周晚萌李海阳杨震...
    1732-1741页
    查看更多>>摘要：针对复杂轨道机动规划与实际问题紧密耦合,建模和求解复杂的难题,提出复杂轨道机动规划本体元建模方法,设计并实现了通用软件.分析轨道机动规划特点,抽象得到任务段、停止条件、控制变量和约束组成的 MSCC(Mission control segment-Stop condition-Control parameter-Constraint)元模型体系,将 MSCC 元模型映射到软件设计,得到通用轨道机动规划软件类层次结构,采用C++语言实现了自主软件ATK.Planning,使轨道机动规划可以采用统一的方法描述和软件求解.针对快速交会和地月自由返回转移的仿真结果表明,软件仅通过人机界面配置就可以完成复杂轨道机动规划问题求解,收敛误差小于设定值,大大降低了任务设计时间.

    轨道机动规划本体元模型航天任务软件交会自由返回轨道

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    二维力矩输出的振动抑制执行机构设计与试验

    程明孙禄君黄静朱东方...
    1742-1751页
    查看更多>>摘要：针对大型空间桁架天线的振动抑制需求,提出一种二维力矩输出的压电执行机构.执行机构主要由支撑本体、压电驱动器和放大机构组成,其中,放大机构进行了"凹槽维形"设计,以解决传统放大机构整体刚度与结构强度匹配的难题.对执行机构开展分析,建立压电陶瓷堆叠的本构方程和放大机构的等效放大关系,揭示结构参数和输入参数对放大机构放大比的影响规律,获得执行机构的模态振型特点.研制执行机构原理样机,并分别对压电驱动器、放大机构和执行机构进行试验.测试执行机构的负载能力、耦合特性、分辨率、频响特性与响应时间等性能,测试结果显示设计的执行机构具有高能量密度和高动态的特点.设计的二维力矩输出执行机构可应用于大型空间柔性结构振动抑制.

    压电执行机构二维力矩输出耦合特性频响特性

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    面向在轨操控的多分支航天器性能量化与设计优化

    岳程斐马经翰曾令斌王天舒...
    1752-1765页
    查看更多>>摘要：针对在轨操控多分支航天器性能量化与构型设计优化问题,提出了一套兼顾刚度、灵巧性、工作空间指标及能耗指标的多分支航天器性能评价体系,并使用多目标遗传算法完成了多分支航天器构型的优化.首先,介绍了可操作度、速度全域性能、灵巧工作空间等传统单臂构型优化指标,并提出由多分支系统刚度、多分支运动学灵巧性、多分支动力学灵巧性等性能指标构建的多分支航天器性能量化评价体系.其次,考虑通用操控场景,以单臂优化指标为目标函数,并结合多目标优化算法,完成了单臂构型优化.在此基础上,面向双臂支撑、双臂操控的场景,完成了多分支航天器构型优化这类超多目标优化问题的建模与求解.最后,通过仿真实例验证了所提指标的合理性与有效性.

    在轨操控多分支航天器性能量化构型设计与优化多目标优化

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    基于机器学习的卫星轨道预测混合模型研究

    李欣怡陈昭岳徐明郝雅波...
    1766-1774页
    查看更多>>摘要：卫星的轨道预报对于卫星轨道设计、精密定轨、自主定轨和航天任务执行有着重要的作用.针对基于动力学建模的卫星轨道预报方法中存在缺少空间环境信息和预报精度较低的问题,提出了一种基于注意力机制的CNN-BiLSTM和XGBoost混合模型轨迹预测方法.该方法以动力学模型预测为基础,通过学习和修正历史轨道预报的误差,提高中短期轨道预报的精度.选用Saral卫星7天、14天和70天的轨道数据以及TerraSAR-X卫星7天的轨道数据与SGP4轨道预报模型设计实验,并和LSTM、BiLSTM和GRU进行对比,验证了提出的预测模型的有效性.

    轨道预报神经网络机器学习混合模型动力学模型

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    小天体柔性附着强耦合系统协同博弈控制

    张成宇梁子璇朱圣英
    1775-1788页
    查看更多>>摘要：针对柔性着陆器的强非线性姿轨耦合控制问题,提出了多推力器协同博弈控制方法,通过协调多推力器的控制输入实现姿轨运动的联合控制.首先,通过微分博弈理论实现多推力器控制策略的交互与合作,从而在协同控制律设计时引入了系统的动态预测信息,避免了多推力器控制的冲突与重复,进而兼顾了柔性着陆器整体的姿轨性能与各推力器的控制耗能.其次,设计了逐次逼近参数搜索算法,将逐次逼近与拟线性化技术结合,在系统强耦合非线性的情况下获得了封闭反馈形式的协同博弈控制律,因此控制指令可以在星载计算机上自主计算.最后,以小行星433Eros的附着为案例,通过数值仿真检验了所提协同博弈控制律的有效性.

    小天体附着柔性着陆器强耦合系统姿轨耦合控制微分博弈

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    采用带机械臂电推的GEO卫星位保和角动量卸载

    叶立军刘付成尹海宁刘春阳...
    1789-1798页
    查看更多>>摘要：地球静止轨道(简称"GEO")是重要的战略资源,高承载比、长寿命的全电推GEO卫星是发展趋势.GEO卫星需定期进行站位保持(简称"位保")和角动量卸载,而传统全电推GEO卫星多空间斜装矢量电推的控制方案,存在电推布局困难、角动量卸载能力弱、燃料消耗大、电推个数多等缺点.为解决上述问题,提出将1台电推置于机械臂末端的控制方案,通过调整电推的位置和指向,实现低燃耗位保,并利用位保推力实现大幅度角动量卸载.与传统全电推GEO卫星相比,此方案可有效解决电推布局困难的问题,将角动量卸载能力从5N-m-s提升至40 N·m·s,至少能节省燃料13.5％,并可将矢量电推数量从至少2台减少至1台.

    地球静止轨道机械臂电推位置保持角动量卸载

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    激波风洞TSP膜基结构表面温升特性研究

    张雁恒庄宇支冬胡守超...
    1799-1808页
    查看更多>>摘要：针对激波风洞温敏漆(TSP)膜基结构横向传热效应,以及表面温升特性长期困扰大面积测热试验设计的工程问题,首先基于瞬态传热数理模型分别开展模型材质、热流密度、TSP层厚及流场作用时间对膜基结构横向传热效应和表面温升特性影响规律的仿真分析,并给出了一维传热假设成立的前提条件.然后利用Φ0.6m激波风洞开展典型工况下不同材质平板舵模型的表面温升测量试验,并对数值仿真结果的可靠性进行对比验证,最终获得膜基结构表面温升特性的主要影响规律.结果可为激波风洞测热试验如何兼顾TSP喷涂厚度、模型选材与测温范围提供理论支撑,指导膜基结构材料与厚度的工程设计.

    激波风洞温敏漆(TSP)膜基结构横向传热表面温升

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