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中国空间科学技术
中国空间技术研究院
中国空间科学技术

中国空间技术研究院

侯深渊

双月刊

1000-758X

010-68745321

100086

北京市9622信箱

中国空间科学技术/Journal Chinese Space Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊1981年在聂荣臻元帅的新切关怀下创刊，聂帅亲自为本刊题写刊名。是中国空间科学技术人员的一个学术园地。广泛报道中国空间科学技术领域的研究成果、技术成就、学术见解和经验总结，也报道有关中国空间技术发展方向的理论探讨和技术研究，发扬学术民主、百家争鸣，开展学术讨论。
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    空间目标天基光学定位方法综述

    李瑶陈忻饶鹏
    1-15页
    查看更多>>摘要：近年来空间 目标定位领域不断结合网络协同、多模融合等探测技术,发展迅速.其中,基于天基光学探测的定位方法以隐蔽性好、测量精度高的独特优势在民用和国防领域应用广泛.为了分析不同情景下适用于不同类型目标的定位方法,针对基于天基光学探测的空间小 目标定位进行综述.首先介绍天基光学探测技术的发展、空间 目标的分类和特点以及空间 目标定位的概念.然后着重分析适用于空间"小、弱"目标的单星和多星定位方法,并对近年提出的异质传感器联合定位展开说明.最后,依据成像过程建立空间 目标定位误差分析模型,分析定位精度的影响因素占比并根据现存问题做出总结和展望.

    天基光学探测空间运动目标小目标定位方法定位精度

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    选区激光熔化三维点阵结构尺寸效应研究进展

    彭成宽祁俊峰邵珩
    16-29页
    查看更多>>摘要：三维点阵结构技术是兼具轻量化和功能-结构一体化设计的创新型技术,结构成形所依赖的选区激光熔化技术在成形跨尺度结构和渐变结构时面临严重的尺寸效应问题,制约了三维点阵结构的应用及推广.特征结构的"形"、"性"特征是评价打印质量的重要标准,因此,以三维点阵的特征结构——杆和薄壁作为研究对象,系统梳理了尺寸效应的相关研究.首先,从温度场出发,阐述了特征尺寸对宏观热累计及介观熔池尺寸、温度梯度、冷却速率的影响规律,为进一步"形"、"性"分析提供依据;其次,缺陷和微观组织形貌是控"形"的主要内容,因此总结了特征尺寸对微观孔隙率、尺寸精度、粗糙度三种缺陷程度及晶粒尺寸、排向两种微观组织特征的影响规律,并对其产生的机理进行了分析;最后,对比了不同缺陷和微观组织特征对力学性能的影响,为特征结构控"性"提供借鉴.合理的工艺参数选择与特征尺寸相互配合,可以有效改善打印质量,提高特征结构的力学性能,为跨尺度结构及渐变结构的工艺方案设计提供参考,同时也为极致轻量化的探索提供了思路.

    尺寸效应选区激光熔化三维点阵结构特征尺寸多孔结构

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    基于充气薄膜的可展开帆板结构设计

    张元勋徐莉萍张晓敏黄镐...
    30-39页
    查看更多>>摘要：充气薄膜结构具有质量轻、收纳比高的优势.通过理论分析及实验验证的方法,得到了充气薄膜管承载力矩与充气内压、管道内径、展开程度之间的映射关系.进一步通过"厚度包边"法处理二级展开帆板的厚度问题,设计了转动锁定、转动-滑移锁定、搭接锁定连接结构,提出薄膜管驱动的二级可展开矩形帆板、圆形帆板以及百叶窗式矩形帆板三种大尺度可展开帆板结构形式,并进行展开状态的模态仿真,对比其模态振型.本设计可为大尺度充气可展开结构形式提供参考.

    薄膜展开承载力矩展开锁定折展机构

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    辐射肋式空间可展开天线机构设计与分析

    田大可宋玉群金路高海明...
    40-50页
    查看更多>>摘要：可展开天线机构是网面可展开天线的关键组成部分,对天线展开后结构的稳定性和刚度具有重要影响.针对空间可展开天线大型化、高收纳率、高精度化发展趋势,设计了 一种辐射肋式空间可展开天线机构新构型.首先,开展了天线整体结构设计,根据结构组成进行尺寸计算并建立了结构的三维模型;然后,采用数值仿真软件开展了机构运动学仿真研究,并分析了运动的变化规律;最后,建立了有限元模型,开展了结构模态分析.研究结果表明,所提出的机构能够实现由收拢至展开的运动变化,展开过程中机构具有良好的同步性,构件间无干涉,验证了结构方案及原理的正确性和可行性.研究结果对于空间可展开天线基础理论及工程应用等具有较高的参考价值.

    空间折展机构可展开天线分叉结构机构设计运动学分析模态分析

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    基于多神经网络的可展开网状天线型面调整方法

    苏冠龙马小飞范叶森郑士昆...
    51-58页
    查看更多>>摘要：为在提高可展开网状天线型面精度的同时减少型面调整的工作量,提出了一种基于多神经网络的型面调整方法.通过分析新型张拉网状天线型面与调整索相关性与耦合机制,首次提出了型面调整策略.以10m 口径的新型张拉网状天线为例进行了数值仿真研究,调整后型面的均方根值从5.4×10-3m降低到1.1×10-3m,从而验证了方法的有效性.

    神经网络网状天线型面精度型面耦合型面调整

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    基于分割法的抛物面固面天线热变形抑制

    楼春钢李昊潘殿坤
    59-67页
    查看更多>>摘要：为满足未来高分辨率微波遥感航天器对于大口径高形面精度的空间可展开天线的需求,提出了一种能有效降低偏馈固面天线在轨因热变形造成形面误差的新方法,即分割法.采用5m 口径的偏馈固面抛物面天线,分析了天线热变形对其电性能尤其是主波束效率的影响.对连续固面天线六点支撑下不同支撑位置对其热变形的影响进行了研究.在温差为200 ℃的均匀温度场下,分析了不同形状单胞的形面误差,随后确认采用正六边形作为分割单胞并对其形面误差与尺寸的关系进行了研究.研究了分割单胞的尺寸及排布方式对天线的形面误差及电性能的影响,并验证了分割单胞之间的缝隙对天线电性能的影响,最终确定分割方案.结果显示,分割后天线形面误差从500μm降低至5μm,主波束效率下降值从6.72％下降至1.77％.

    空间可展开天线高形面精度热变形分割法主波束效率

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    空间可展开天线模态测试与模型修正技术

    任志威杜敬利王飞杰
    68-73页
    查看更多>>摘要：为准确预测结构的力学特性,使仿真结果精确逼近试验结果,必须对有限元模型进行修正.由于网状可展开天线的有限元模型中存在着各类结构参数且内部索网属于柔性结构,索网索段由于预张力才具有刚度,结构的这一特殊性导致模型修正困难.对3m可展开天线样机进行了模态测试,在样机自由状态下获取了结构的模态频率和振型;针对可展开天线这种柔性复杂结构模态参数难识别、待修正参数多的特点,对修正参数进行了有针对性的选择;使用基于设计参数灵敏度型的模型修正方法对有限元模型进行了修正,缩小了样机与仿真固有频率和振型之间的误差,得到一种处理含有索网结构的模态测试流程和模型修正方法.

    模态测试网状结构可展开天线灵敏度分析模型修正

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    Efficient cache replacement framework based on access hotness for spacecraft processors

    GAO XinNIAN JiaweiLIU HongjinYANG Mengfei...
    74-88页
    查看更多>>摘要：A notable portion of cachelines in real-world workloads exhibits inner non-uniform access behaviors.However,modern cache management rarely considers this fine-grained feature,which impacts the effective cache capacity of contemporary high-performance spacecraft processors.To harness these non-uniform access behaviors,an efficient cache replacement framework featuring an auxiliary cache specifically designed to retain evicted hot data was proposed.This framework reconstructs the cache replacement policy,facilitating data migration between the main cache and the auxiliary cache.Unlike traditional cacheline-granularity policies,the approach excels at identifying and evicting infrequently used data,thereby optimizing cache utilization.The evaluation shows impressive performance improvement,especially on workloads with irregular access patterns.Benefiting from fine granularity,the proposal achieves superior storage efficiency compared with commonly used cache management schemes,providing a potential optimization opportunity for modern resource-constrained processors,such as spacecraft processors.Furthermore,the framework complements existing modern cache replacement policies and can be seamlessly integrated with minimal modifications,enhancing their overall efficacy.
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    基于FEM的引力参考传感器自引力计算与补偿

    高志勇王上王智
    89-97页
    查看更多>>摘要：空间引力波探测太极计划将利用激光干涉的方法,测量两个检验质量之间的距离变化反演引力波信息.在0.1mHz处,要求检验质量在敏感轴方向的总残余加速度保持在3×10-15m·s-2/√Hz以下.由航天器载荷静引力、热形变和质量波动引起的自引力噪声是检验质量的残余加速度噪声主要来源之一,要求检验质量在敏感轴方向的自引力加速度小于1×10-10m/s2,引力梯度小于5× 10-8s-2.为了计算检验质量处的自引力大小和引力梯度,针对检验质量与引力源几何形状的不规则性,基于有限元法编写程序计算了引力参考传感器中的引力源作用在检验质量上的线加速度、角加速度和引力梯度.为了缩短计算时间,提出"类自适应"网格划分方法以减小网格数量,并设计了配重以补偿自引力.计算结果显示,经过补偿后的检验质量在敏感轴方向的 自引力加速度为9.237 7 × 10-12m/s2,引力梯度为-2.569 1× 10-8s-2,满足设计要求.本研究能够为航天器和引力参考传感器的设计与引力补偿提供参考与指导.

    空间引力波探测引力参考传感器自引力引力梯度引力补偿有限元法

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    基于PLS-SEM的航天器控制系统能力建模方法

    黄元魏春岭严晗郝仁剑...
    98-108页
    查看更多>>摘要：为提升航天任务完成品质,航天器需根据任务及环境针对性调整自身能力,而对航天器控制系统高层次能力的定量刻画,即系统能力建模是实现上述调整的重要理论依据.针对一类航天器姿态控制系统,提出一种基于偏最小二乘-结构方程模型(partial least square structural equation model,PLS-SEM)的航天器控制系统能力建模方法,实现对包括控制能力、观测能力等抽象能力的定量描述.首先,根据航天器闭环控制系统的结构要素,综合设计能力建模所需的指标类型,生成建模数据样本.在此基础上,设计并构建SEM框架下的能力变量体系,进而通过PLS算法完成模型路径、载荷、权重等关键参数的确定,并对所得PLS-SEM能力模型的结构方程与测量方程的有效性、可信性等分别进行评估.最终,根据航天器PLS-SEM能力模型对控制系统的各抽象能力进行定量描述与分析,验证本文所提出建模方法的可行性.

    结构方程模型偏最小二乘方法航天器控制系统能力模型因子分析

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