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中国空间科学技术
中国空间技术研究院
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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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    一种适应卫星姿态侧摆机动的混合轮系控制方法

    雷拥军陆栋宁袁利陈超...
    111-119页
    查看更多>>摘要：针对高稳定度轮控大型卫星因动量轮力矩小而难以满足侧摆成像任务需求问题,开展了混合轮系配置方案及控制方法研究.首先,提出常规轮系配置卫星滚动轴方向串联大力矩飞轮的混合配置方案,并设计飞轮开环前馈与常规动量轮闭环反馈相结合的控制策略;其次,设计以容许角动量最大量为权重的飞轮组前馈力矩分配律和具有角动量反馈的飞轮力矩跟踪控制方法,实现飞轮力矩合理分配及其模型不确定性导致输出力矩偏差抑制;然后,设计估计器对星体内外扰动力矩进行估计与补偿,以确保卫星高稳定度性能实现;最后,给出在轨应用情况,验证所提出方案及方法的有效性.在轨应用表明,采用该控制方法,有效缩短了整星侧摆稳定时间达100 s以上,且非机动期间姿态稳定度优于 3.75 ×10-5(°)/s.

    姿态控制混合轮系配置前馈控制动量轮大力矩飞轮

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    超低轨飞行器迎风面减阻构型优化研究

    江一鹏崔玉福刘质加秦江...
    120-126页
    查看更多>>摘要：针对超低轨飞行器迎风面气动阻力过大的问题,在理论解求自由分子流气动阻力方法的基础上分析迎风面阻力的主要影响因素,计算不同长度下几种典型迎风面构型的气动阻力值并分析其变化原因.在此基础上设计迎风面构型的表达函数并引入智能算法对其迭代寻优.对构型存在的约束,引入罚函数机制以降低不可行解的适应度值.研究结果表明:此方法可获得最小阻力迎风面的近似最优解,在现有材料的约束下,相比锥形构型,优化方法最大减阻可达5％以上,并能有效增加飞行器头部容积;随迎风面高度上升,最小阻力构型从近台形逐渐向锥形转化.提出的构型优化方法,可为后续超低轨飞行器减阻构型设计提供参考.

    超低轨飞行器稀薄气体Boltzmann方程PSO算法罚函数减阻构型

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    双光梳测距技术的空间应用与试验设计

    周思宇顾营迎杨越棠施立恒...
    127-135页
    查看更多>>摘要：双光梳测距技术具有测量精度高、测速快、非模糊范围大和可现场溯源的优势,在航天工程中具有广阔的应用前景,如航天器交会对接、卫星编队飞行、大型展开机构定位等.在货运飞船与空间站交会对接的任务场景下,提出了 一种双光梳高精度测距技术空间应用与试验方案,介绍了双光梳测距技术的基本原理,对试验系统进行了架构设计,实现在400 m范围内对空间动态合作 目标优于100 μm测距精度、1kHz测量带宽.进一步针对测距系统的关键参数进行了设计与仿真,对系统的空间环境适应性进行了分析,结果表明测距系统最大可实现19.5 m/s相对运动速度下的高精度测距,满足搭载任务场景需求,为下一步双光梳测距技术的在轨试验与航天工程化应用提供了技术参考.

    双光梳测距空间交会对接动态合作目标航天工程化应用

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    基于力密度的径向肋式索膜反射面天线形态设计

    杜雪林张康张瑞翔刘安民...
    136-145页
    查看更多>>摘要：针对空间索膜结构的初始形态设计问题,提出基于力密度方法和控制索网网格面积大小的方法来对边界拉索张力设计和索网形状设计的天线找形迭代策略.首先将薄膜反射面离散为三角形膜单元,得到膜单元的等效力密度,结合索网结构特点,得到索网和薄膜的静力平衡方程.保证索网所有内部索段的张力相等,同时通过控制网格面积大小实现边界索段张力设计.对前索网形状进行设计,根据前索网的抛物面方程,更新前索网 自由节点坐标,进而重新调整竖向索张力,同时控制网格面积大小,通过优化迭代过程,实现天线的形态设计.通过径向肋式索膜反射面天线算例表明,该方法能够得到满足形状和张力分布的设计结果.

    空间薄膜结构力密度方法网格面积膜单元形态设计径向肋式索膜反射面天线

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    Galileo导航电文认证服务性能测试分析

    刘玮伦陈潇刘婷徐颖...
    146-156页
    查看更多>>摘要：近年来频发的全球卫星导航系统(GNSS)欺骗事件,引起了各国对GNSS信号欺骗防护的关注,导航电文认证(NMA)作为民用信号系统级的解决方案,对生成式欺骗攻击具有较好的防护效果.伽利略(Galileo)卫星导航系统在2016年首次提出导航电文认证方案,并于2021年正式发布了公开服务导航电文认证(OSNMA)测试信号.针对OSNMA服务的性能测试,首先对Galileo导航电文认证技术和终端的认证流程进行了阐述,然后利用GNSS接收机开展了关键性能指标的技术试验与仿真.结果表明,OSNMA服务各项指标符合预期,其交叉认证的选星策略具有一定的参考性.研究成果可为中国北斗导航系统(BDS)未来电文认证服务的设计提供支持.

    伽利略卫星导航系统开放服务导航电文认证欺骗防护性能指标交叉认证

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    基于非线性各向异性滤波的图像特征匹配算法

    李华杨杨陈雨杰
    157-166页
    查看更多>>摘要：图像特征匹配是增强现实系统中的关键技术,匹配精度是提升特征匹配性能的关键.提出了一种多尺度特征匹配加强算法(I-AKAZE),通过对非线性各向异性滤波过程中传导函数的改进,减缓图像梯度值大的区域非线性扩散速度,极大程度地保留了匹配图像的边缘特征;同时,结合改进的非线性量化加速稳健特征描述符(NLG-SURF),提高了描述符的识别率.实验结果表明I-AKAZE算法在Mikolajczyk数据集上的可重复性得分相比目前先进的AKAZE算法有着大幅度提升,对应的特征描述符的平均识别率提升8.4％,并且运行速度比经典的SIFT算法快约19％,算法整体在检测和描述阶段上的性能都有提升.

    特征检测特征描述符非线性各向异性滤波尺度空间传导函数

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    GEO轨道太阳帆热致干扰力矩分析

    王杰余晔张涛
    167-173页
    查看更多>>摘要：太阳帆由轻质伸展臂张拉大面积柔性薄膜结构组成.当太阳帆经历空间高低温环境时,温度场突变以及材料热膨胀系数的不一致将激起伸展臂的变形和振动,对太阳帆的姿态产生干扰力矩,影响控制系统的稳定性.提出了太阳帆热致干扰力矩分析方法,以豆荚杆式伸展臂支撑的太阳帆为仿真对象,建立了热-结构分析模型,分析了太阳帆在进出地影时结构的瞬态温度场分布,进一步计算了突变温度场下结构的动态响应,最后获取了热致动力学响应对中心星体的干扰力矩.数值仿真结果表明,热致变形和进出地影时伸展臂的热致振动将会对太阳帆中心星体造成不可忽视的干扰,干扰力矩幅值达10-3N·m.提出的方法可对太阳帆在轨热扰动响应进行精确预示,对工程设计具有理论指导意义.

    太阳帆热致动力学响应GEO温度场干扰力矩

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    一种高精度星载磁强计系统级标定方法

    孟立飞徐超群肖琦刘超波...
    174-179页
    查看更多>>摘要：星载三轴磁强计经常被用于卫星在轨的姿态确认与修正,为提高其在轨磁场测量精度,提出了一种高精度的星载磁强计系统级标定方法.首先,引入了光学棱镜基准,完成了参照磁强计磁轴的正交性自校准.随后,利用二乘法完成了三轴零磁环境模拟系统线圈系数校准,再利用参照磁强计完成了三轴零磁环境模拟系统磁轴正交性标定,从而获得高精度的空间磁环境地面模拟系统.最后,利用三轴零磁环境模拟系统与卫星正交性对应关系,完成了星载磁强计的标定.试验结果表明:经过标定后,三轴零磁环境模拟系统非正交度优于0.01°,星载磁强计标定误差优于10 nT,为星载磁强计系统地面标定试验验证提供了新途径.

    卫星控制姿态确定磁强计自校准装置棱镜

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    《中国空间科学技术(中英文)》征稿简则

    《中国空间科学技术(中英文)》编辑部
    封2页
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