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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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    地外天体软着陆过程羽流扬尘特性研究现状及展望

    张海燕李得天王鹢李存惠...
    983-994页
    查看更多>>摘要：地外天体软着陆过程中,反推发动机羽流作用于天体表面风化层诱发的侵蚀扬尘是影响软着陆安全的最主要因素.首先对羽流扬尘现象的物理过程、侵蚀机制研究现状进行梳理总结,总结出侵蚀机制主要包括粘性剪切侵蚀、扩散气体喷发、承载力破坏和扩散驱动流动4种;其次,对部分探月和探火任务的在轨侵蚀结果、仿真模型和经验公式的研究现状进行研究分析,得出月球表面和火星表面因背景压力和风化层物质特性差异会产生不同的侵蚀机制,而在相同条件下的侵蚀机制也会随发动机个数和总推力的变化而变化,有必要对物理机理和扬尘特性进行进一步细化研究;最后,结合未来地外天体软着陆任务需求,提出了羽流扬尘原位测量、仿真预测模型和羽流扬尘消除3种用于未来探测任务羽流扬尘预测和防护的关键技术,以期对未来软着陆任务顺利执行起到一定的保障作用.

    地外天体软着陆发动机羽流侵蚀扬尘侵蚀机制软着陆安全

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    连续小推力轨迹优化间接法研究进展综述

    武迪郭祥蒋方华宝音贺西...
    995-1007页
    查看更多>>摘要：针对空间探测中连续小推力轨迹优化,总结了间接法在最优控制理论、初值估计和同伦延拓方法等方面的研究进展.首先介绍了连续小推力轨迹优化问题的建模及其相应的最优控制问题的状态方程、约束方程和性能指标,对比了两类主要优化方法,即直接法和间接法的求解思路与优缺点.随后总结了轨迹优化初步设计、间接法初值估计以及同伦延拓方面的研究进展,探讨了智能优化和深度学习在轨迹优化间接法中的应用,进一步结合当前大规模任务规划、实时最优控制等需求讨论了间接法的应用.最后,对连续小推力轨迹优化间接法的发展展望进行了总结.

    空间探测连续推力间接法打靶法初值估计同伦延拓

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    序列图像自主导航系统观测能力优化方法

    侯博文王大轶王炯琦董天舒...
    1008-1018页
    查看更多>>摘要：针对空间目标序列图像自主导航系统欠观测的问题,详细阐述了图像序列对系统性能优化的作用,设计了一种基于多步轨道机动的系统观测能力优化方法.该方法以系统观测能力量化指标和机动能量消耗为目标函数,通过约束法将能量消耗目标转化为不等式约束,进而将多目标优化问题转化为单目标优化问题,并以相对运动位置范围为约束条件,利用内点法获得使观测能力最优的服务航天器轨道机动策略,分析了能量约束对观测能力优化结果的影响,即能量上限在一定范围内时,系统观测能力随着能量上限增加而改善;当超过一定范围时,观测能力将会达到最优并不再有明显的提升.仿真结果表明该方法能够有效提升观测能力,与现有方法相比在导航精度和优化效率上具有明显优势.

    空间目标序列图像自主导航系统观测能力优化轨道机动规划

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    法向声场中粘弹性平面液膜的线性不稳定性研究

    贾伯琦于卓民刘宇新虞育松...
    1019-1031页
    查看更多>>摘要：针对液体火箭发动机中可能出现的声学振荡工况,对法向声场中平面液膜的线性不稳定性进行了理论分析.采用粘势流理论,描述了液膜的动量方程和边界条件.基于Floquet理论,获得了正弦、曲张双模态耦合的色散方程.结果表明,气液剪切引起的Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定和声振引起的参数不稳定之间存在竞争关系.奥内佐格数的增大、弹性数的减小和时间常数比的增大会抑制液膜的失稳.韦伯数的增大对K-H不稳定有促进作用,但是对参数不稳定具有双重作用,一方面韦伯数的增大减弱了表面张力,促进液膜失稳,另一方面韦伯数的增大使得参数不稳定区域的波数增大,增强粘性对不稳定的抑制作用,抑制液膜失稳.邦德数的增大促进了参数不稳定,抑制了K-H不稳定.声振频率的增大使得K-H不稳定增强,参数不稳定减弱.

    声学振荡Kelvin-Helmholtz不稳定参数不稳定线性不稳定性粘弹性

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    小推力航天器逃离太阳系的引力辅助轨迹设计

    范子琛成飞李文龙霍明英...
    1032-1039页
    查看更多>>摘要：针对太阳系边界探测,利用形函数轨迹优化算法快速生成连续小推力航天器引力辅助逃离太阳系的三维轨迹,实现在有限燃料条件下的超远距离探测.通过对比有无引力辅助设计的仿真结果,证明了引力辅助技术在逃离太阳系过程中的有效性.仿真结果表明,基于贝塞尔形函数方法的连续小推力轨迹优化算法可以高效地设计出引力辅助逃离太阳系的合理三维初始轨迹,对于初始探测任务的快速设计和分析具有重要意义.

    引力辅助小推力轨迹设计逃离太阳系贝塞尔形函数法

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    硝酸羟胺基固体推进剂电控燃烧特性实验研究

    胡泽君吴建军欧阳何志成...
    1040-1051页
    查看更多>>摘要：硝酸羟胺基固体推进剂以硝酸羟胺(HAN)为氧化剂,聚乙烯醇(PVA)为粘合剂,具有可电控燃烧、产气无毒害、能量特性好的特点,然而工作性能不稳定、点火机理不明朗的问题是限制其工程实际应用的主要因素之一.针对以上问题,制备了不同成分配比的推进剂,利用扫描电镜能谱仪和电化学工作站对推进剂的微观形貌、元素分布和电导率进行分析,然后对推进剂的点火功率、推进剂温度、火焰结构、熄灭特性进行实验研究并优选了最佳成分配比.实验结果表明,推进剂中PVA的含量越高,PVA分子链交联形成的骨架结构越紧密,造成推进剂的电导率更低,所需的点火功率更高,燃烧过程中推进剂表面温度也会更高,熄灭后推进剂的自分解会更剧烈,不利于推进剂的高效燃烧和重复点火.PVA的最佳质量分数为18%.另外,电化学阻抗是影响推进剂电能注入的重要因素,PVA含量过低会导致电能难以注入,使得推进剂表面无法达到点火温度.

    固体推进剂硝酸羟胺配方优化电控燃烧点火燃烧特性

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    主被动结合的弹性高超声速飞行器鲁棒自适应控制

    王霞杨林张大伟魏振岩...
    1052-1064页
    查看更多>>摘要：针对高超声速飞行器轻质材料和细长体构型引起的显著气动伺服弹性问题,提出了一种主被动结合的鲁棒自适应控制方法.首先,通过引入辨识性能评价和监测机制设计复合自适应参数辨识方法,并给出滤波估计策略,实现弹性振动频率与弹性模态的高效在线估计.其次,采用奇异摄动理论将刚弹一体化模型分解为刚弹子系统,针对弹性子系统,基于频率辨识值构建级联型自适应陷波器实现被动陷波抑制,并结合模态估计值设计主动反馈控制保证弹性模态的稳定收敛;针对刚体子系统,设计基于有限时间滑模扰动观测器的鲁棒跟踪控制,综合两个子系统的控制量得到最终升降舵偏转.最后,通过仿真验证了该方法能够有效保证气动伺服弹性影响下高超声速飞行器的弹性抑制和刚体控制性能.

    气动伺服弹性在线估计自适应陷波器主被动鲁棒控制

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    航天器隐蔽机动:概念、原理与方法

    郑中旭白玉铸陈致钧董默楠...
    1065-1077页
    查看更多>>摘要：以维护航天器本体信息与状态信息安全为牵引,提出了航天器隐蔽机动的概念,阐述了相应的原理与方法.围绕单航天器隐蔽机动、航天器反监视博弈以及多航天器协同隐蔽机动等方向,探讨了基于数值方法、避障方法、运动伪装方法、博弈论以及编队轨迹规划方法等的求解框架及其在航天器隐蔽机动问题中的应用,为航天器隐蔽机动的轨迹规划与控制方法发展奠定了初步基础,为航天任务的隐蔽提供了一种新的解决思路.

    隐蔽机动空间目标监视轨迹规划反监视博弈协同隐蔽

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    一种面向限制性三体问题的轨道-姿态运动模态构建方法

    刘威罗建军
    1078-1088页
    查看更多>>摘要：针对平动点附近的具有强非线性和耦合性的轨道-姿态动力学机理分析,以及如何利用其动力学特性完成相关任务操作等问题,提出了基于Floquet理论的轨道-姿态运动模态构建方法,并探讨了所构建模态的典型应用.首先,在平动点轨道-姿态周期解的基础上,对轨道-姿态状态转移矩阵进行分块,根据分块矩阵特征值特点,建立了姿态模态和姿轨耦合模态,与轨道模态共同构成完整的轨道-姿态运动模态.然后,对模态特性进行了相空间分析.最后,以平动点相对轨道-姿态运动解析、平动点轨道-姿态稳定性控制和平动点轨道附近姿轨编队设计为应用案例,相应数值仿真表明了所提出模态的正确性,以及在典型航天任务设计与控制中的应用价值.

    圆型限制性三体问题轨道-姿态运动平动点Floquet理论

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    弱全局信息下巨星座多路并发熵均衡路由策略

    吴云华初思仪李宗凌毛雨荷...
    1089-1099页
    查看更多>>摘要：为保障地面系统对巨星座信息的高效获取,考虑实际卫星感知能力的约束,提出一种弱全局信息下巨星座多路并发熵均衡路由策略.首先,根据星座运行模式构建簇群,同时考虑簇的感知能力,建立弱全局信息下的"星-星/星-地"数据传输模型.其次,综合考虑网络结构、数据流量分布和信息多点频发等因素,对现有算法进行改进,引入熵作为评估节点负载分布均匀度的量化指标,引入惩罚因子对路径成本进行动态调整,并通过滚动窗口法规划巨星座多路并发情况下的对地传输路径.最后,以Starlink一期部署的卫星为例,进行数值仿真,验证所提方法的有效性.

    巨星座弱全局信息数据获取多路径熵均衡低轨卫星

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