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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。
正式出版
收录年代

    月球原位资源开发体系研究进展

    严一粟郭继峰
    1155-1171页
    查看更多>>摘要：月球原位资源开发是探月计划的核心目标,需依托月球独特的区位、物质与环境条件设计相关工业体系.针对我国国际月球科研站计划的近期规划,以钛铁矿、水冰与氦-3三类开采价值与技术成熟度较高的重点资源为例,综述月球原位资源开发全流程研究进展.首先区分区域普查与近点详查两条技术路线,简述重点资源勘查成果.然后分别介绍以三类资源为原料的选矿、提取与制备技术.随后从资源需求与设施组织形式两个角度探讨资源提取后的产品加工.最后,分析现月球原位资源开发体系的技术能力与结构完整性,提出四项关键问题与发展方向,形成三条主要结论与研究建议,为我国抢先建立世界领先水平的月球原位资源开发体系提供参考.

    原位资源开发国际月球科研站资源勘查提取与制备

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    近月空间广域观测星座设计与效能分析

    夏明胡海鹰陈起行张靖鹏...
    1172-1179页
    查看更多>>摘要：为满足近月空间广域观测及地月转移目标跟踪观测需求,设计一种运行于地月平动点L1/L2点轨道及DRO轨道的三星广域观测星座.首先分析了近月空间目标特性与重点区域范围,并根据观测需求和维持代价优选系统轨道.接着根据观测对象特性完成对近月空间环扫覆盖探测与地月转移目标跟踪观测的工作模式设计.最后根据视星等公式对不同相位角和观测距离的目标亮度进行仿真分析得出载荷探测能力需求,并推导得出载荷探测视场需求.通过效能仿真分析,该星座对近月空间覆盖率周期为8天,可在1.5个周期内实现对近月空间的100%覆盖,单周期观测近月目标不少于14次、观测弧长不少于3.5 min,对典型地月转移目标观测弧段时长可占转移周期80%以上.满足近月空间广域观测和对近月目标及地月转移目标编目定轨需求.

    地月平动点近月空间星座设计效能分析

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    风洞来流参数影响的气动热数据不确定度评估

    李强石润程明刘庆宗...
    1180-1188页
    查看更多>>摘要：激波风洞是开展气动热预测的重要手段,气动热数据的准确预示对降低高超声速飞行器热防护系统设计裕度、增加飞行器有效载荷和射程有重要意义,因此对激波风洞气动热试验数据开展不确定度研究很有必要.对激波风洞重复性运行导致的热流不确定度进行研究,首先采用蒙特卡洛方法,对重复运行58车次的激波风洞测量数据进行分析,获得了风洞来流参数随机分布不确定性.结果表明来流速度的相对不确定度较小,为1.02%;而来流压力的相对不确定度较大,为3.54%.然后选取来流温度、来流密度、来流速度、壁面温度4个不确定性输入变量,采用拉丁超立方抽样法生成样本,通过气动热数值计算获得钝锥模型壁面热流数据,采用非嵌入式多项式混沌方法进行不确定度量化和敏感性分析.结果表明在钝锥头部和锥体大部分区域,风洞重复性运行导致的热流不确定度约为4%～5%;敏感性分析结果显示壁面热流对来流速度最敏感.因此如果需要降低热流数据不确定度,就需要降低风洞来流速度不确定度,这需要通过将激波管激波马赫数控制在更小的偏差范围内来实现.

    激波风洞气动热力学数值计算不确定度量化敏感性分析

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    天舟货运飞船人控遥操作交会对接设计与验证

    王曦郝慧安晶石磊...
    1189-1204页
    查看更多>>摘要：人控遥操作交会对接(RVD)是无人航天器与空间站自动交会对接的备份手段,提高了交会对接的可靠性与安全性.面向天舟货运飞船与天宫空间站,运用系统工程方法设计并验证了航天员遥操作交会对接与分离撤离功能,主要创新点包括:针对遥操作系统时延大的问题,采取精简系统信息主回路传输环节等措施,将系统总时延控制在1 s以内;针对船站近距离安全性的内在需求,提出了以安全性为核心、以状态转移图为工具的应急飞行方案设计方法,构建了飞行方案体系;针对遥操作交会对接系统复杂、大系统接口多的特点,提出了基于功能验证需求与地面验证条件匹配矩阵的系统级综合试验设计方法,构建了地面验证体系;针对交会灯功率不足导致阴影区远距离不能识别目标的问题,提出了空间站舱外泛光灯主动发光为主、交会对接敏感器合作目标被动反光为辅的方案.天舟二号货运飞船与天和核心舱在神舟十三号乘组操控下,圆满完成了遥操作交会对接与分离撤离在轨试验.

    天舟货运飞船天宫空间站遥操作交会对接时延九自由度半物理仿真

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    航天员舱外操作载荷分析的逆运动学建模方法

    朱位刁常堃王昊孟令子...
    1205-1215页
    查看更多>>摘要：针对航天员舱外活动中操作动作对扶手和脚限制器约束点造成的载荷进行精细化分析.对失重环境下航天员的运动特点进行了总结,采用逆运动学算法对航天员上肢操作动作进行建模;引入运动耗能、关节角与施力能力的关系、航天服活动反力矩等条件作为冗余系统约束;并考虑身高、体重、工作位点距离等精细化因素对操作载荷的影响.对沿扶手行走和搬运大质量物体典型算例的分析表明,此方法利用最小耗能准则进行出舱活动复杂运动的逆运动学求解具有可行性,基于本方法分析模型精细化参数影响,分析了操作力和力矩载荷与航天员体重、身高和工作位点距离的关系,并可据此开展更加精确的出舱活动操作载荷预测,为有关结构设计提供参考.

    航天员舱外活动逆运动学动作建模载荷分析

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    侧挂式卫星-分配器一体化力学环境分析与试验验证

    李艳辉单悌磊刘质加李岩...
    1216-1224页
    查看更多>>摘要：针对新型侧挂式双星和分配器系统的主动段力学环境分析与试验验证状态确定问题,分析对比了双星-分配器组合体状态和单星状态两种状态下的振动响应,说明了分配器对于侧挂式卫星的星箭接口和星上组件振动响应的影响,卫星分配器对于从卫星-分配器组合体下端框传递至星箭接口的正弦振动具有明显的放大效应,对于从卫星-分配器组合体下端框传递至星箭接口的随机振动具有衰减效应.据此卫星方和运载方共同制定了在卫星-分配器组合体状态进行卫星、分配器的力学环境适应性分析和试验的验证方案,地面研制阶段进行了卫星-分配器组合体力学试验验证并成功发射入轨,表明了侧挂式卫星-分配器进行一体化力学环境分析和验证的有效性.

    卫星分配器一体化力学环境分析试验

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    喷注混合下冲压式爆震发动机起爆与传播模拟研究

    赵万东梁剑寒王鑫鑫姚轶智...
    1225-1234页
    查看更多>>摘要：针对吸气式冲压爆震发动机的喷注混合、火焰加速、爆燃转爆震(DDT)、爆震传播等多物理过程,利用高分辨率数值模拟对其进行了详细研究.采用求解自适应网格加密方法下的Navier-Stokes方程,并考虑详细的11组分27步氢空气化学反应机理,得到了在亚声速来流与喷注混合条件下的完整冲压式爆震发动机工作过程.为了快速实现DDT,光滑管中采用了多组横向对喷射流.结果表明:在考虑来流与喷注混合条件下,混合气的当量比分布极其不均匀;多组横向空气射流障碍物提高了混合物均匀性,同时促进了DDT的发生;在燃烧产物膨胀过程中,发现二次膨胀现象;在尾气膨胀与大气环境相互作用下,流场出现流动不稳定结构.此外,混合与吹除过程占据冲压式爆震发动机的大部分工作时间.

    火箭发动机爆震发动机爆震燃烧火焰加速爆燃转爆震(DDT)

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    强风干扰下固定翼无人机"元飞行"气动建模研究

    章胜刘刚周晓雨黄江涛...
    1235-1250页
    查看更多>>摘要：强风干扰下的复杂空气动力学给固定翼无人机的安全稳定飞行带来了严峻挑战.为提高强风干扰下固定翼无人机的环境适应能力,发展了一种创新的"元飞行"气动建模方法.不同于传统气流系下的气动建模,"元飞行"气动建模是一种元方法论建模技术,其采用易于测量的飞行器相对于地面坐标系的运动变量进行描述,通过隔离实际飞行中难以观测到的风干扰影响,基于高阶泰勒展开多元函数变量分解理论,构建仅与无人机自身特性相关、不同风况条件下通用的固定翼无人机空气动力共性基函数解析模型,结合在线辨识的风干扰系数函数,进而实现对飞行器飞行过程中气动力(矩)的预测.研究表明文章发展的"元飞行"气动模型可以良好地预测未知风况下固定翼无人机的气动力(矩),为实时空气动力学建模的实现奠定了良好基础.

    固定翼无人机气动建模强风干扰元飞行气动模型空气动力共性基函数

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    基于近似动态规划的多级火箭全程任务决策

    李超兵包为民李忠奎禹春梅...
    1251-1260页
    查看更多>>摘要：针对火箭发生推力下降故障下的任务决策问题,提出了一种基于近似动态规划的多级火箭全程任务决策方法.首先,通过设置初始状态集合、决策选项、奖励函数、Q函数迭代方法等,建立了火箭任务决策分层强化学习模型,得到对火箭后续飞行进行评价的"评价网络";然后利用基于凸优化的在线能力评估和轨迹规划方法,得到近似动态规划原理中的"决策生成"模块;最后,通过两者结合完成对火箭故障下后续飞行中连续轨迹和各级飞行段离散轨道根数等的决策.仿真结果表明该方法能够在非致命推力下降故障下实现火箭全程飞行任务决策并给出飞行轨迹.

    运载火箭推力故障任务决策近似动态规划分层强化学习

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    基于平均方法的三体绳系系统末端星体姿态控制

    张莹王长青ZABOLOTNOV YuriyISHKOV Sergei...
    1261-1268页
    查看更多>>摘要：针对三体绳系卫星系统展开过程星体姿态稳定问题,提出了动力学分析解与控制器设计相结合的控制策略.通过对三体绳系卫星系统中子星姿态振动的动力学方程应用平均方法,获得末端星体姿态振动的解析解,为控制器设计奠定了基础.基于化简后的动力学方程设计了一种滑模控制律来抑制子星姿态振动,并利用李雅普诺夫理论证明了闭环系统的渐近稳定性.通过仿真实验验证了所提出方法的可行性和有效性,仿真结果不仅证明了理论分析解的准确性,还验证了控制器的有效性.

    绳系卫星系统卫星姿态平均方法滑模控制

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