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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
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    月面建造结构的微流星体撞击防护分析研究与展望

    周诚李雄彬高玉月周燕...
    1337-1349页
    查看更多>>摘要：为应对微流星体的超高速撞击对未来月球基地带来的巨大挑战和威胁,概述了微流星体环境对月面结构所带来的潜在危害,梳理和归纳了不同的月面防护结构类型及其组成、建造方式和特点等,并重点分述了微流星体对月面防护结构撞击作用的3种分析方法,分析了不同月面防护结构抵御微流星体超高速撞击的防护效果,同时总结了不同的月面防护结构超高速撞击分析方法的局限性,最后提出了结论,并对未来的研究方向进行了展望,为未来月面建造结构的防护设计、模拟试验和分析计算等提供一定的参考和借鉴.

    微流星体环境月面防护结构形式防护性能超高速撞击

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    形状记忆聚合物及其复合材料空间辐照环境效应研究进展

    王双李敬李晨阳毛佳乐...
    1350-1363页
    查看更多>>摘要：形状记忆聚合物及其复合材料具有密度低、可回复变形大、刺激方式可控、成本低等优点,可应用于空间可展开结构,但空间辐照环境对其在轨安全带来了严重的威胁.首先介绍了形状记忆聚合物及其复合材料的分类,接着总结了基于形状记忆聚合物的空间可展开结构应用现状,然后分析了高能电磁辐射、高能粒子辐射和原子氧等空间环境对形状记忆聚合物及其复合材料性能的影响,最后对形状记忆材料空间辐照环境效应的研究成果进行了总结并对未来发展方向进行了展望.

    形状记忆聚合物复合材料航天应用电磁辐射高能辐射

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    考虑通信约束的星群分布式应急调度方法研究

    李明铭郭帅杨迪梁彦刚...
    1364-1375页
    查看更多>>摘要：为应对地球观测卫星(EOS)任务过程中面临的应急任务处置、卫星失效等突发情况,考虑通信约束,提出了一种针对卫星观测敏感器的预调度与重调度相结合的分布式调度方法.首先,提出一种多点交叉变异的分布式遗传算法(MDGA),产生高鲁棒性的初始对地观测方案,完成观测资源预调度.然后,面对应急任务处置需求和卫星失效事件,设计一种基于星间通信约束的合同网协议算法(ICCNP),使观测方案可动态调整,实现观测资源重调度.仿真结果表明,所提方法在预调度阶段相比集中式遗传算法、贪婪算法等算法显著提高了调度收益;在重调度阶段,所提方法能局部调整任务方案,以对任务方案扰动最小的方式,合理安排应急任务并重新分配失效卫星未完成的任务.

    分布式遗传算法合同网协议通信约束星群应急调度

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    某空间机构内啮合复合行星齿轮传动系统设计与优化研究

    张秀华刘怀举胡明珠朱才朝...
    1376-1385页
    查看更多>>摘要：齿轮传动系统是空间站等空间机构开展设备安装与维修、舱段转位与对接等任务的核心机械装置.空间机构齿轮传动系统需满足大扭矩、高效率、长寿命、轻量化等需求,对系统设计和优化方法提出了更高要求.针对某空间机构传动系统的设计需求,提出了"两级内啮合齿轮+三级2K-H行星齿轮"的复合行星齿轮传动系统构型方案,完成了传动系统各级齿轮的结构设计,并提出了基于多准则决策的空间机构齿轮传动系统多目标优化模型,实现多达49个结构参数的快速求解.相比优化前的传动设计方案,优化后的齿轮传动系统减重5.02%,安全系数提升8.01%,为新一代空间机械臂关节等空间机构装备研发提供了支撑.

    空间机构齿轮传动复合行星传动多准则决策性能优化

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    基于模型的载人登月全寿命周期故障管理方法

    彭祺擘胡云鹏武新峰张海联...
    1386-1395页
    查看更多>>摘要：故障管理是管控复杂系统风险的重要途径,需要在系统研制、应用各个阶段开展相应的工作.随着基于模型的系统工程(MBSE)在航天领域的应用,也必须将基于模型的故障管理纳入到系统发展的全寿命周期之中.以载人登月任务为背景,结合MBSE方法论和传统的故障管理方法,从技术层面提出了贯穿于载人登月任务全寿命周期的任务级故障管理方法,包括基于模型的故障管理概念设计、架构设计、需求分析与捕获、需求验证与确认、故障评估与分析、操作和维护.并详述了在MBSE背景下上述内容的实现方式.最后从载人登月任务层的视角,给出了全寿命周期下基于模型的故障管理过程,为未来载人登月任务的故障管理提供了一套可行的实施框架.

    基于模型的系统工程(MBSE)故障管理载人登月可靠性和安全性分析

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    基于双层优化的多目标覆盖星座优化设计

    乔鹏昊李涧青钱霙婧
    1396-1407页
    查看更多>>摘要：针对通信卫星对多个地面目标的连续覆盖问题,合理的星座构型设计方案可在满足覆盖约束的条件下降低星座部署成本.在传统的星座设计方案中,较多的分散地面目标容易导致优化结果出现局部最优的情况.因此,为避免这种情况,提出了一种基于"上层+下层"两级优化的多目标覆盖卫星星座优化设计方案.首先,在上层采用聚类算法将目标地点合理分组,并使用多目标粒子群算法优化分配给各组目标地点的星下点轨迹,在星座设计之初尽可能地提高卫星对地面目标的覆盖率.随后,下层采用0-1规划算法生成最优星座构型编码,以卫星数量最少为优化指标设计全天通信覆盖的卫星星座构型.仿真结果表明,该优化方案在满足一重连续覆盖要求的前提下,能够提高星座内单颗卫星对目标地点的覆盖能力,减少卫星数量,降低星座部署成本.

    多目标覆盖聚类算法星座优化设计分类优化方案

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    基于弗洛凯特理论的Halo轨道辐轮构型编队控制设计

    闫雪梅杜博皓徐明张锐...
    1408-1418页
    查看更多>>摘要：面向未来使用平动点航天器编队进行深空探测的需求,研究了特殊的定向辐轮构型航天器编队在日地L2平动点Halo轨道上的动力学和相关控制问题.首先,建立了圆型限制性三体问题(CRTBP)的相对动力学和辐轮构型编队模型的数学表达;其次,基于Floquet理论和傅里叶级数展开推导了Halo轨道的相对运动解析解,该解的推导同样可应用于其他小偏离的周期时变系统;接着,以深空探测任务为导向,基于Floquet模态法和LQR控制法分别给出编队主星和从星的分层控制策略;最后,对控制策略进行仿真,详细分析了辐轮构型维持控制力的规律等,得到了构型参数(半径和频率)与维持代价的关系.

    深空探测Halo轨道编队控制Floquet模态法解析解

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    基于混合收敛导航向量场的三维航迹跟踪方法

    刘京宗张泽旭严超陈国栋...
    1419-1428页
    查看更多>>摘要：针对传统导航向量场在固定翼无人机三维航迹跟踪过程中带来轨迹振荡的问题,提出了一种采用混合收敛策略且增益自适应的导航向量场构建方法,实现对无人机三维航迹的稳定跟踪.首先利用期望轨迹误差函数的海瑟矩阵建立导航向量场收敛方向的修正矩阵,提出了一类牛顿方向和梯度方向结合的混合收敛导航向量场,提高了飞行轨迹的平滑性;然后设计导航向量场收敛项增益调节策略,可根据误差变化趋势和局部的向量场变化剧烈程度,对收敛项增益进行自适应调节.仿真实验表明,提出的方法解决了传统导航向量场在飞行航迹收敛至期望轨迹附近时出现的轨迹振荡问题,在跟踪精度和收敛速度上更有优势.

    固定翼无人机三维航迹跟踪混合收敛导航向量场自适应增益轨迹振荡

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    多禁飞区在线遭遇的自主规避再入制导方法

    王浩凝郭杰张宝超王子瑶...
    1429-1444页
    查看更多>>摘要：针对高超声速滑翔飞行器再入过程中遭遇多个未知威胁的规避突防需求,提出了一种多禁飞区在线遭遇的自主规避再入制导方法.将多个在线遭遇的禁飞区连续规避问题抽象为序贯决策问题,设计了一种基于强化学习的解决方案以提高飞行器的自主规避能力.充分考虑强化学习智能体的泛化能力和训练效率,建立了禁飞区规避问题的马尔科夫决策过程.在此基础上,设计基于模糊控制策略的多智能体协调决策方法,为每一个在线遭遇的禁飞区分配航向决策智能体进行独立航向决策,根据实时环境评估各禁飞区的威胁程度并协调生成航向指令.理论分析和数值仿真表明,此方法能够使飞行器在满足终端约束和过程约束条件下,在多个在线遭遇的禁飞区场景中实现有效规避,具有良好的鲁棒性和泛化能力.

    再入制导多禁飞区规避强化学习模糊控制在线自主决策

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    基于无量纲模型的空地导弹强化学习制导律

    黄晓阳周军赵斌许新鹏...
    1445-1455页
    查看更多>>摘要：针对空地导弹对地打击的终端角度约束制导问题,提出了一种基于无量纲模型和终端奖励的强化学习末制导方法.首先,基于导弹飞行运动学方程建立了无量纲弹目相对运动模型,降低了强化学习环境状态空间和观测空间规模,有效提高了终端角度约束制导的强化学习网络训练效率;其次,综合考虑终端命中精度和终端攻击角度精度,不依赖过程奖励函数,构建了基于终端奖励的强化学习策略,避免了传统强化学习制导过程中存在的奖励稀疏问题;第三,采用深度确定性策略梯度算法,在典型场景下完成了考虑输入优化的末制导律训练.数学仿真实验表明,所述方法相比现有方法具有更高的命中精度和攻击角度精度,显著降低需用过载,能够有效克服现有强化学习制导方法中存在的计算资源占用高、学习效率低的问题,充分体现了其潜在的应用价值.

    深度强化学习无量纲模型深度确定性策略梯度算法终端奖励函数攻击角度约束

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